Условия среды обитания и численность алкалофильных бактерий-деструкторов в содово-соленых озерах Баргузинской долины (Забайкалье) Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

Серия «Биология. Экология» И З В Е С Т И Я

2008. Т. 1, № 1. С. 26-28 Иркутского

Онлайн-доступ к журналу: государственного

http://isu. ru/izvestia университета

УДК 551.481.1.

Условия среды обитания и численность алкалофильных бактерий-деструкторов в содово-соленых озерах Баргузинской долины (Забайкалье)

Б. С. Цыренов, Е. Ю. Абидуева

Институт общей и экспериментальной биологии СО РАН, г. Улан-Удэ E-mail: [email protected]

Аннотация. В статье представлены результаты исследований физико-химических параметров воды и распространения различных физиологических групп бактерий-деструкторов органического вещества (ОВ) в содово-соленых озерах Баргузинской долины (Забайкалье).

Ключевые слова: содово-соленые озера, алкалофильные микроорганизмы, pH, минерализация, разнообразие бактерий.

Река Баргузин - третий по величине приток Байкала. Она берет начало в отрогах Икатского хребта и протекает по Баргузинской котловине.

В бассейне р. Баргузин разбросаны разнообразные по химическому составу воды озера. Нередко рядом с пресными встречаются соленые, солоноватые и содовые [3].

Содово-соленые озера - экстремальные экосистемы и уникальные природные объекты. Микробиологические исследования, проведенные в содово-соленых озерах разных континентов, показали, что в них активно функционирует алкалофильное микробное сообщество, которое является основной живой компонентой в экстремальных условиях этих озер. Эти бактерии осуществляют биогеохимические процессы при высоких значениях рН и минерализации. В содово-соленых водоемах не происходит накопления органического вещества и, следовательно, сообщество должно обладать всеми функциональными группами организмов, обеспечивая замкнутый цикл круговорота веществ [1].

Целью работы являлось изучение физикохимических параметров воды и распространения различных физиологических групп бактерий-деструкторов органического вещества (ОВ) в содово-соленых озерах Баргузинской долины: Малое Алгинское, Большое Алгин-ское, Гуджирганское.

Большое Алгинское озеро - водоем, вытянутый с северо-запада на юго-восток. Озеро делится на две неравные части. Северо-западная часть -собственно Большое Алгинское озеро, юго-восточная часть - Малое Алгинское озеро. Оба озера соединяются между собой нешироким проливом.

Большое и Малое Алгинские озера питаются многочисленными источниками. Вытекающих из озер ручьев не наблюдалось.

Гуджирганское озеро отделено от Большого Алгинского озера песчаной возвышенностью. Площадь озера 0,3 км2. Берега покрыты выцветами солей. Питание озер идет за счет небольшого ручья Алги, вытекающего из гранитов, и ключей, выбивающихся у подошвы гранитной подковы, обрамляющей низину [2].

Исследуемые содово-соленые озера невелики, мелководны и имеют относительно малые площади (табл. 1). Воды озер имеют повышенные показатели рН и минерализации.

Значения минерализации воды озер в период исследований варьировали от 2,6 г/л до 18,1 г/л. В период отбора проб температура воздуха достигала 28 °С, показатели температуры воды в озерах колебались от 23 до 25 °С. Значения рН воды в исследованных озерах находились в щелочной области и варьировали от 7,67 до 8,75.

В исследуемых озерах фиксировались низкие значения окислительно-восстановительного потенциала (ЕЬ) - +38...+73 мВ, что объясняется образованием восстановленных соединений -продуктов анаэробного распада ОВ и низкими значениями растворенного кислорода (максимум - 4,47 мг/л).

Распространение алкалофильных бактерий-деструкторов органического вещества было изучено в воде и донных осадках исследуемых озер. Определены численности протеолитичес-ких, целлюлозоразлагающих, амилолитических бактерий в различных пробах при помощи метода предельных разведений [4] (табл. 2).

УСЛОВИЯ СРЕДЫ ОБИТАНИЯ ЧИСЛЕННОСТИ АЛКАЛОФИЛЬНЫХ БАКТЕРИЙ 27

Таблица 1

Морфометрические и физико-химические показатели воды содовых озер Баргузинской долины

Озеро Дата анализа h, м S, км2 рН М, г/л Eh, мВ О2, мг/л

Малое Алгинское июнь, 2007 - - 7,67 - +38 2,92

Большое Алгинское июнь, 2007 1,3 1,08 8,68 2,6 +57 3,84

Гуджирганское июнь, 2007 0,8 0,3 8,75 18,1 +73 4,47

Таблица 2

Численность бактерий-деструкторов в озерах, тыс. кл/мл

Озеро Проба Протеолитики Целлюлолитики Амилолитики

аэробы анаэробы аэробы анаэробы аэробы анаэробы

Малое вода 10 0,1 0,01 0,01 1 0,1

Алгинское ил 100 1 0,01 0,01 1 1

Большое вода 0,1 0,01 0,1 0,1 0,1 0,01

Алгинское ил 1 0,1 1 1 0,1 0,1

Гуджирганское вода ил 0,1 10 0,1 1 0,01 н. о.* 0,01 н. о.* 0,1 1 0,01 0,1

Примечание: н. о.* - рост не обнаружен

Среди исследуемых групп бактерий-деструкторов наиболее многочисленными были про-теолитические бактерии. Преобладание данной группы бактерий, возможно, связано с широким распространением легкогидролизуемого субстрата. Количество целлюлозоразлагающих бактерий в воде и донных осадках на 2-3 порядка ниже, чем протеолитиков. Исследуемые водные экосистемы характеризовались невысокими значениями численностей целлюлолитиков до 0,1 тыс. кл/мл, за исключением оз. Большое Алгинское (1 тыс. кл/мл). В донных осадках оз.

Гуджирганское рост целлюлоразлагающих бактерий не обнаружен. Учет численности амило-литических бактерий выявил от 0,01 кл/мл до 1 тыс. кл/мл. Сравнительный анализ показал, что и в воде и в донных осадках аэробных клеток протеолитиков было больше, чем анаэробных.

Таким образом, проведенные микробиологические исследования показали, что в исследуемых содово-соленых озерах распространены алкалофильные бактерии-деструкторы, чья

The environment and quantity of alkalophilic bacteria in the soda-salt lakes of Bargusin Valley (Transbaikalia)

B. S. Tsyrenov, E.Yu. Abidueva

Institute of General and Experimental Biology SB RAS, Ulan-Ude

Abstract. The environment and quantity of alkalophilic bacteria in the soda-salt lakes were studied. The results of physic-chemical and microbial researches of Barguzin’s soda-salt lakes present in article.

Key words: soda-salt lakes, alkalophilic microorganisms, high salt concentrations, pH and mineralization, abundance of bacteria-destructors.

геохимическая деятельность влияет на формирование состава вод этих озер.

Работа выполнена при финансовой поддержке проекта МО РФ № РНП.2.1.1. НОЦ «Байкал», гранта Президиума РАН № 24

Литература

1. Заварзин Г. А. Алкалофильное микробное сообщество и его функциональное разнообразие / Г. А. Заварзин, Т. Н. Жилина, В. В. Кевбрин // Микробиология. - 1999. - Т. 65, № 5. - С. 579-599.

2. Николаев А. В. Баргузинские источники и их минеральное образование / А. В. Николаев // Тр. Минералог. музея АН СССР. - М. , 1927. - Т. 3. -С. 50-132.

3. Обожин В. Н. Гидрохимия рек и озер Бурятии / В. Н. Обожин, В. Т. Богданов, О. Ф. Кликунова. -Новосибирск : Наука, 1984. - 150 с.

4. Романенко В. И. Экология микроорганизмов пресных водоемов / В. И. Романенко, С. И. Кузнецов. - Л., 1974. - 197 с.

Серия «Биология. Экология». 2008. Т. 1, № 1

28

Б. С. ЦЫРЕНОВ, Е. Ю. АБИДУЕВА

Цыренов Баир Солбонович,

Институт общей и экспериментальной биологии СО РАН,

670047, г. Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, 6, аспирант, лаборатория микробиологии тел (9021) 68-00-01 Факс (3012) 43-30-34, Е-шаИ: [email protected]

Абидуева Елена Юрьевна,

Институт общей и экспериментальной биологии СО РАН,

670047, г. Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, 6, доктор биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории микробиологии тел. (3012) 46-15-33, факс (3012) 43-30-34

Tsyrenov Bair Solbonovitch

Institute of General and Experimental Biology SB RAS 670047, Ulan-Ude, 6, Sakhyanovoi St. doctoral student, Laboratory of Microbiology phone: (9021) 68-00-01, fax: (3012) 43-30-34 Е-mail: [email protected]

Abidueva Elena Yurievna,

Institute of General and Experimental Biology SB RAS 670047, Ulan-Ude, 6, Sakhyanovoi St.

D.Sc. in Biology, senior research scientist,

Laboratory of Microbiology

phone: (3012) 46-15-33, fax: (3012) 43-30-34

Известия Иркутского государственного университета