CC BY
20новой кислоты (с 48.0 до 32.0%). Это может свидетельствовать о том, что текучесть мембран клеток в листьях H. verticillata снижалась.
Полученные данные свидетельствуют, что одной из первых реакций водного растения H. verticillata на действие соли является увеличение интенсивности фотосинтеза, регистрируемого по количеству выделенного кислорода. Физиолого-биохимические ответные реакции H. verticillata зависят от концентрации NaCl. Действие малых концентраций в диапазоне 5-10 г/л в течение 24 ч приводит к увеличению содержания пигментов, перестройке липидных компонентов мембран и интенсификации фотосинтетической функции. Более высокая концентрация NaCl (20 г/л) оказывает выраженный негативный эффект на мембранную проницаемость и фотосинтез растений. Адаптивные перестройки в структуре мембран затрагивают как отдельные классы липидов, так и соотношение между ними. Водный макрофит H. verticillata можно отнести к растениям с высокой степенью биохимической адаптации, позволяющей данному виду существовать в условиях с различной степенью засоления среды.
Литература
1. Langeland K A. Hydrilla verticillata (L. f.) Royle (Hydrocharitaceae), "The perfect aquatic weed".
Castanea. 1996. V. 61. P. 293-304.
2. True-Meadows S., Haug E.J., Richardson R.J. Monoecious Hydrilla - A review of the literature // J.
Aquat. Plant Manag. 2016. V. 54. P. 1-11.
УДК 574.593.17
DOI: 10.24411/9999-002А-2018-10112
ВЛИЯНИЕ БИОГЕННЫХ ИОНОВ НА РАЗВИТИЕ МАССОВЫХ ВИДОВ ПЕРИФИТОННЫХ ИНФУЗОРИЙ КУЙБЫШЕВСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩА
Ю.М. Ротарь
Институт экологии Волжского бассейна РАН, Тольятти, Россия е-mail: [email protected]
Аннотация. Природные эксперименты показали, что массовые виды перифитонных инфузорий реагируют на изменение количества биогенных ионов. Выдвинуто предположение о возможных причинах этого явления.
Ключевые слова: природный эксперимент, биогенные ионы, перифитонные инфузории
EFFECT OF BIOGENIC IONS ON DEVELOPMENT OF THE MASS PERIPHYTON CILIATES OF THE KUIBYSHEV RESERVOIR Y.M.Rotari
Institute of Ecology of the Volga River Basin RAS, Togliatti, Russia е-mail: [email protected]
Annotation. Natural experiments have shown that mass species of periphyton ciliate react to changes in concentrations of biogenic ions. An assumption was made about the possible causes of this phenomenon. Key words: natural experiment, biogenic ions, periphyton ciliates
Природные эксперименты в мае-июне 2013, 2015, 2017 гг. были посвящены исследованиям по влиянию изменений содержания катионов Na, K, Mg, Ca и аниона Cl на развитие массовых видов перифитонных инфузорий Куйбышевского водохранилища. Данные катионы и анион являются неотъемлемой частью химического состава всех живых организмов и водоемов, в которых они обитают. При этом содержание этих биогенных ионов в воде подвержено значительным сезонным
изменениям. В натурных экспериментах мы попытались смоделировать сезонные изменения этих ионов, а также получить ориентировочную оценку влияния природных ионов на развитие сообщества перифитонных инфузорий. Природные эксперименты основаны на методике, разрабатываемой нами с 2006 г. Наши эксперименты проводились в районе я/к «Химик» в г.Тольятти. В планировании экспериментов мы использовали результаты ранних исследований по отработке методики для изучения токсического воздействию металлов в природных условиях на перифитонные организмы. При «точечном» внесении солей металлов, например CuSO4, катионы Cu диффундируют в плоскости субстрата до 10 мм от точки внесения металла, а эффект влияния отчетливо проявлялся на поверхности субстрата до 15 мм. Кроме того, было обнаружено, что анионный состав солей исследованных металлов (хлориды, сульфаты, нитриды, нитраты, фосфаты) сильно влияет на результаты экспериментов и различия в развитии перифитонных инфузорий. Поэтому мы решили вносить все экспериментальные катионы в виде хлоридов, тем более что этот анион присутствуют во всех природных водах. Вещества вносились как отдельно (NaCl, KCl, MgCl, CaCl), так и комплексно (NaCl + KCl, MgCl + CaCl, NaCl + KCl + MgCl + CaCl). Экспериментальные вещества вносились в субстрат через 90 градусов по окружности чашки Петри, чтобы обеспечить максимально возможное равномерное их распределение в плоскости субстрата. В соответствие с данной схемой эксперимента, концентрация хлора в плоскости субстрата во всех экспериментах соответствует количеству точек внесения экспериментального вещества.
При экспонировании экспериментальных субстратов в водной среде обнаружено три массовых вида инфузорий (Vorticella convallaria, Vorticella campanula и Zoothamnium kentii), составляющих 80-90% от общей численности перифитонных инфузорий. В развитии перифитонных видов наблюдаются отчетливые реакции на состав катионов и аниона Cl и на градиент концентраций различных катионов и аниона хлора в субстрате. Так, виды Vorticella campanula и Zoothamnium kentii максимально развиваются в контроле, а в экспериментах их численность всегда меньше. Это свидетельствует о влиянии анионов хлора на эти виды. Кроме того, самое слабое развитие этих видов наблюдается в присутствии катионов Na. Уменьшение концентрации ионов Na в 2 раза при комплексном использовании NaCl и KCl вызывает увеличение развития видов в 1.5 раза. Отличная картина наблюдается у вида Vorticella convallaria. Несмотря на наличие анионов Cl, максимальное развитие этого вида происходит в присутствие катионов K и Ca, а совместное влияние катионов Mg и Ca наоборот вызывает уменьшение численности вида до уровня воздействия катионов Na на виды Vorticella campanula и Zoothamnium kentii (рис. 1).
400 350 300 250 200 150 100 50 0
Vorticella campanula
Zootamnium kentii
350 300 250 200 150 100 50 0
Vorticella convallaria
1000 800 600 400 200 0
-— -
— — —
Ч?
Рис. 1. Природные эксперименты в 2013, 2015, 2017 гг.
Результаты природных экспериментов показали, что вид VorticeПa convaПaria оказался нечувствительным к аниону О. Данный вид, в отличие от 2-х других массовых видов Куйбышевского водохранилища, усиливает свое развитие при увеличении концентрации катионов К и Ca и аниона О. Причина такой реакции вида VorticeПa convaПaria, вероятно, кроется в эволюционном происхождении данного вида. Мы предполагаем, что вид VorticeПa convaПaria обладает механизмом защиты от влияния анионов О благодаря, возможно, его морскому происхождению.
