Эколого-физиологические особенности доминирующей водоросли литоральной зоны озера Байкал
Дипломная работа - Биология
Другие дипломы по предмету Биология
ширина - 4,4 мкм (SD=0,8) (рис.7).
Возрастная структура популяции не однородна в течение всего периода вегетации. В июле и августе наблюдается уменьшение средних значений ширины клеток, и, наоборот, увеличение длины (см. рис. 5). Это связано с тем, что доля молодых особей в популяции возрастает вследствие активного бесполого размножения в июне.
Рис.7. Зооспоры U. zonata (СЭМ)
На крупных валунах и скалах у уреза воды нити U. zonata можно встретить до ноября [34]. Нами отмечено, что в условиях экспериментальной установки вегетация водорослей продолжается до декабря. В это время средние значения ширины клеток составляет 45,12мкм, длины- 29,08 мкм.
В ходе изучения особенностей сезонного развития U. zonata нами не удалось проследить выход гамет и их копуляцию. Однако в осенний период, когда вегетация водорослей завершается, в прибрежье оз. Байкал и в культуре при микроскопировании отмечены многочисленные клетки округлой и дубинкообразной формы с утолщенной оболочкой и плотным, зернистым содержимым ярко-зеленого цвета, - одноклеточные спорофиты (Codiolum- стадия), формирующиеся в результате прорастания зиготы (рис.8). Это дает основание предположить, что споры, выходящие из спорофита, дают начало популяции U. zonata, вегетирующей в озере в период ледостава и дающей второй пик фитомассы в марте.
Рис. 8. Одноклеточные спорофиты - Codiolum- стадия
Терминальные клетки таких нитей не дифференцированы на апикальную и базальную, их внешняя сторона имеет закругленную, обтекаемую форму. Мы предполагали, что такая морфологическая структура талломов U. zonata, по типу планктонных диатомовых водорослей родов Aulacoseira, Melosira ориентирована на передвижение в толще воды. Появляясь в осенний период, эти нити предназначены для миграции из прибрежной зоны, покрываемой льдом и полностью промерзающей в зоне уреза, вглубь озера, где в дальнейшем под покровом льда являются источником ледовой популяции, сведения о которой появились недавно [146, 79]. Однако результаты молекулярно-биологического анализа (данные получены в совместных работах с доктором Кристианом Боэдекером , Новая Зеландия) показали, что встреченные нами нити относятся к другому роду, ранее не отмеченному для оз. Байкал. Для точной идентификации вида необходимы сведения ультраструктурного анализа клеток водорослей.
3.2 Сезонные изменения биомассы и концентраций фотосинтетических пигментов и U. Zonata
Ведущая роль в функционировании пресноводных экосистем принадлежит макро - и микроводорослям, за счет фотосинтеза которых в водоемах создается фонд органического вещества, составляющий энергетическую основу для всех последующих этапов продукционного процесса в водоеме [10]. К одним из наиболее распространенных показателей, используемых при изучении водорослевых сообществ, относятся фотосинтетические пигменты [49, 50].
Содержание основного пигмента зеленых растений, хлорофилла а, считается универсальной эколого-физиологической характеристикой развития и фотосинтетической активности водорослей [49]. Кроме того, в отечественной литературе часто используются такие пигментные характеристики альгоценозов, как концентрация хлорофиллов в и с, каротиноидов, пигментные индексы [9, 19, 21, 44, 53, 56, 61]. Колебания значений этих пигментных показателей принято объяснять соответствующими изменениями в составе, обилии или физиологического состояния альгосообществ [9, 21, 49, 55].
В настоящее время все чаще ставят знак равенства между хлорофиллом и биомассой, которую выражают в концентрации пигмента. Преимущество хлорофилльного метода, по сравнению с микроскопическим учетом водорослей, заключается в скорости получения результатов, так как часто возникает необходимость оперативной оценки временной и пространственной динамики альгоценозов в разных экологических условиях, а также в ходе сезонной или многолетней сукцессии [51].
Известно, что удельное содержание хлорофилла a в сырой биомассе водорослей значительно варьирует в зависимости от многих факторов: светового режима [80, 126,42, 87], сезона года [70, 42] обеспеченности водорослей минеральным питанием [70, 61], температурных условий [42, 87], времени суток [120] и др., что не позволяет вывести общий переходный коэффициент между концентрацией хлорофилла и биомассой, пригодный для водоемов разного типа [20, 62, 130,124].
В научной литературе зависимость содержания хлорофилла a от биомассы фитопланктона широко обсуждается для разных водных экосистем [19, 35, 86, 81, 87, 94, 105, 110,145, 146]. В подобных исследованиях наблюдается как линейная [62,145], так и нелинейная связь хлорофилла и общей биомассы водорослей. Значительно варьируют и получаемые коэффициенты корреляции между данными параметрами. [44, 87, 110, 146].
Для фитопланктона оз. Байкал такая зависимость прослежена [50]. Однако для макрофитобентоса, являющимся основными продуцентом органического вещества в литоральной зоне озера, приведены единичные данные о биомассе и фотосинтетической активности [29, 30,113] при этом связь хлорофилл-биомасса макроводорослей изучена лишь в кратковременном аспекте [113]. В то время как, считается, что переходный коэффициент между данными параметрами может быть получен лишь при многолетних наблюдениях [61, 62].
Одной из задач настоящей работы являлось изучение сезонной динамики фитомассы и концентраций основных фотосинтетических пигментов доминирующей водоросли в прибрежной зоне оз. Байкал U.zonata.
Общая динамика накопления основных ф?/p>