The structural basis of regional differences in taxonomic diversity of benthic diatoms (Bacillariophyta) of the Black Sea

E. L. Nevrova

doi:10.21072/mbj.2016.01.1.05

Авторы: Е. Л. Неврова
Учреждения:
1. Институт морских биологических исследований имени А. О. Ковалевского РАН, Севастополь
Выпуск: Том 1 № 1 (2016)
Раздел: Научные сообщения
Страницы: 43–63
Ключевые слова: донные диатомовые, Чёрное море, индексы таксономической отличительности, ранг таксономической исключительности, иерархическое древо Bacillariophyta, моновидовые ветви, олиговидовые ветви, поливидовые ветви
DOI: 10.21072/mbj.2016.01.1.05
EDN: WJEEAP
УДК: 582.261.1:57.06(262.5)
Опубликована: 09.03.2016
Просмотров: 522 Скачиваний: 224

Скачать полный текст

Google Scholar

Неврова Е. Л. Структурные основы региональных отличий таксономического разнообразия донных диатомовых (Bacillariophyta) Чёрного моря // Морской биологический журнал. 2016. Т. 1, № 1. С. 43-63. https://doi.org/10.21072/mbj.2016.01.1.05

Аннотация

Важной задачей сохранения микроводорослей Чёрного моря является оценка разнообразия диатомовой флоры и выявление закономерностей его формирования. Работа сфокусирована на анализе разнообразия бентосных диатомовых в регионах северного шельфа Чёрного моря и причин их различий на разных уровнях таксономической иерархии. На основе литературных и собственных данных проведена ревизия региональных флор Bacillariophyta и осуществлена оценка разнообразия с помощью индексов таксономической отличительности TaxDI. Современное таксономическое богатство диатомовых бентоса Чёрного моря насчитывает 1094 вида и ввт (953 вида, 149 родов, 61 семейство, 32 порядка и 3 класса). У берегов Крыма отмечено 884 вида и ввт (81 % общего числа видов диатомовых Чёрного моря), в СЗЧМ ― 556 (51 %), у побережья Болгарии ― 271 (25 %), Румынии ― 358 (33 %), Кавказа ― 310 (28 %). Прослежено отклонение показателей индексов TaxDI от среднеожидаемого уровня для Чёрного моря в целом, которое зависит от строения филогенетических ветвей в каждом из трех классов. Наибольшее влияние на формирование древа Bacillariophyta оказывают олиго- и моновидовые ветви. Характер отклонения структуры региональных флор диатомовых от среднеожидаемого уровня обусловлен видами, формирующими моно- или олиговидовую ветвь вплоть до уровня порядка. Выделены подобные 33 вида с рангом высокой таксономической исключительности, которые отмечены в нескольких регионах. При их исчезновении из состава региональной флоры элиминируется целая ветвь из иерархического древа диатомовых. Особо выделена группа из 12 регион-специфичных видов с рангом наивысшей исключительности, обнаруженных однократно лишь в одном из регионов. Элиминация такого вида из флоры данного региона приводит к редукции моновидовой ветви (включая род, семейство и порядок) из флоры всего Чёрного моря. Это вызовет снижение таксономического разнообразия и изменения структуры иерархического древа Bacillariophyta как конкретного региона, так и архитектоники древа Bacillariophyta Чёрного моря в целом. Структура регионального древа диатомовых Крымского региона близка к среднеожидаемой структуре флоры Чёрного моря. Минимальное значение индекса TaxDI для Крыма (81,38) указывает на большую долю поливидовых ветвей в структуре древа, его максимальную видовую насыщенность (вид/род = 7) и пониженную вертикальную выровненность. У Румынии значение TaxDI максимально (85,9), что обусловлено значительной долей моно- и олиговидовых ветвей и минимальной насыщенностью видами в структуре древа (вид/род = 4).

Ключевые слова: донные диатомовые, Чёрное море, индексы таксономической отличительности, ранг таксономической исключительности, иерархическое древо Bacillariophyta, моновидовые ветви, олиговидовые ветви, поливидовые ветви

Авторы

Е. Л. Неврова

Институт морских биологических исследований имени А. О. Ковалевского РАН, Севастополь

https://orcid.org/0000-0001-9963-4967

https://elibrary.ru/author_items.asp?id=742525

Библиографические ссылки

Алимов А. Ф. Элементы теории функционирования водных экосистем. Санкт-Петербург : ЗИН РАН, 2000. 147 с. [Alimov A. F. Elements of aquatic ecosystem function theory. Sankt-Peterburg: ZIN RAS, 2000, 147 p. (in Russ.)].

Генкал С. И., Трифонова И. С. Диатомовые водоросли планктона Ладожского озера и водоемов его бассейна / ред. В. Г. Девяткин ; Ин-т биологии внутренних вод РАН ; Ин-т озероведения РАН. Рыбинск : Рыбинский дом печати, 2009. 72 с. [Genkal S. I., Trifonova I. S. Diatomovye vodorosli planktona Ladozhskogo ozera i vodoemov ego basseina. V. G. Devyatkin (Ed.). In-t biologii vnutrennikh vod RAS ; In-t ozerovedeniya RAS. Rybinsk: Rybinskii dom pechati, 2009, 72 p. (in Russ.)].

Гусляков Н. Е., Закордонец О. А., Герасимюк В. П. Атлас диатомовых водорослей бентоса северо-западной части Чёрного моря и прилегающих водоемов. Киев : Наукова думка, 1992. 115 с. [Guslyakov N. E., Zakordonets O. A., Gerasimyuk V. P. Atlas diatomovykh vodoroslei bentosa severo-zapadnoi chasti Chernogo morya i prilegayushchikh vodoemov. Kiev: Naukova dumka, 1992, 115 p. (in Russ.)].

Неврова Е. Л. Бентосные диатомовые водоросли (Bacillariophyta) Чёрного моря: разнообразие и структура таксоценов различных биотопов : дис. … докт. биол. наук. Москва, 2015. 445 с. [Nevrova E. L. Bentosnye diatomovye vodorosli (Bacillariophyta) Chernogo morya: raznoobrazie i struktura taksotsenov razlichnykh biotopov: diss. … dokt. biol. nauk. Moscow, 2015. 445 p. (in Russ.)].

Неврова Е. Л., Петров А. Н. Таксономическое разнообразие диатомовых бентоса Чёрного моря // Микроводоросли Чёрного моря: проблемы сохранения биоразнообразия и биотехнологического использования / ред. Ю. Н. Токарев, З. З. Финенко, Н. В. Шадрин ; НАН Украины, Ин-т биологии южных морей. Севастополь : ЭКОСИ-Гидрофизика, 2008. С. 60–85. [Nevrova E. L., Petrov A. N. Taksonomicheskoe raznoobrazie diatomovykh bentosa Chernogo morya. In: The Black Sea microalgae: Problems of biodiversity preservation and biotechnological usage. Tokarev Yu. N., Finenko Z. Z., Shadrin N. V. (Eds). NAS of Ukraine ; Institute of Biology of the Southern Seas. Sevastopol: ECOSI-Gidrofizika, 2008, pp. 60–80. (in Russ.)].

Протасов А. А. Биоразнообразие и его оценка. Концептуальная диверсикология. Киев : Ин-т гидробиологии НАН Украины, 2002. 106 с. [Protasov A. A. Bioraznoobrazie i ego otsenka. Kontseptual'naya diversikologiya. Kiev: In-t gidrobiologii NAN Ukrainy, 2002, 106 p. (in Russ.)].

Прошкина-Лавренко А. И. Диатомовые водоросли бентоса Чёрного моря. Москва ; Ленинград : Изд. АН СССР, 1963. 243 с. [Proshkina-Lavrenko A. I. Diatomovye vodorosli bentosa Chernogo morya. Moscow ; Leningrad: Publ. AN SSSR, 1963, 243 p. (in Russ.)].

Рябушко Л. И. Микрофитобентос Чёрного моря. Севастополь : ЭКОСИ-Гидрофизика, 2013. 416 с. [Ryabusko L. I. Microphytobenthos of the Black Sea. Sevastopol: EKOSI-Gidrofizika, 2013, 416 p. (in Russ.)].

Урбах В. Ю. Биометрические методы. Москва : Высшая школа, 1964. 416 с. [Urbakh V. Yu. Biometricheskie metody. Moscow: Vysshaya shkola, 1964, 416 p. (in Russ.)].

Чёрное море : сборник. Ленинград : Гидрометеоиздат, 1983. 408 с. [Chernoe more : sbornik. Leningrad: Gidrometeoizdat, 1983, 408 p. (in Russ.)].

Algae of Ukraine. Diversity. Nomenclature. Taxonomy. Ecology and Geography. 2. Bacillariophyta. Tsarenko P. M., Wasser S. P., Nevo E. (Eds). Ruggell: A. R. G. Gantner Verlag K. G., 2009, 413 p.

Bodeanu N. Structure et dynamique de l’algoflore unicellulaire dans les eaux du littoral Roumain de la mer Noire. Cercetari Marine “Recherches Marines”, 1987–1988, no. 20/21, pp. 19–251.

Bray J. R., Curtis J. T. An ordination of the upland forest communities of Southern Wisconsin. Ecological Monographs, 1957, vol. 27, no. 4, pp. 325–349.

Bukhtiyarova L. N. Diatoms of Ukraine. Inland waters. Kyiv : N. G. Kholodny Institute of Botany, National Academy of Sciences of Ukraine, 1999, 133 p.

Catalogue of Diatom Names: online version. Comp. by E. Fourtanier, J. P. Kociolek. California Academy of Sciences. 2011. Available at: http://researcharchive.calacademy.org/research/diatoms/names [accessed 2015.12.17].

Clarke K. R., Gorley R. N. PRIMER 5: User Manual. Tutorial. Plymouth: PRIMER-E, 2001, 92 p.

Clarke K. R., Warwick R. M. Change in marine communities: an approach to statistical analysis and interpretation, 2nd ed. PRIMER-E: Plymouth, 2001, 154 p.

Fourtanier E., Kociolek J. P. Catalogue of Diatom Genera. Diatom Research, 1999, vol. 14, iss. 1, pp. 1–190.

Fourtanier E., Kociolek J. P. Addendum to Catalogue of the Diatom Genera. Diatom Research, 2003, vol. 18, iss. 2, pp. 245–258.

Karydis M. Eutrophication assessment of coastal waters based on indicators: A literature review. Global NEST Journal, 2009, vol. 11, no. 4, pp. 373–390.

Levkov Z. Diatoms of Europe: Diatoms of the European inland waters and comparable habitats. Volume 5: Amphora sensu lato. H. Lange-Bertalot (Ed.). Ruggell: A. R. G. Gantner Verlag K. G., 2009, 916 p.

Magurran A. E. Measuring biological diversity. Oxford: Blackwell Publishing, 2004, 256 p.

Mann D. G., Droop S. J. M. 3. Biodiversity, biogeography and conservation of diatoms. Hydrobiologia, 1996, vol. 336, iss.1, pp. 19–32.

Mouliott D., Gaillard S., Aliaume C., Veriaque M., Belsher T., Troussellier M., Chi T. Ability of taxonomic diversity indices to discriminate coastal lagoon environmental based on macrophyte communities. Ecological Indicators, 2005, vol. 5, no. 1, pp. 1–17.

Nevrova E. Benthic diatoms of the Black Sea: Inter-regional analysis of diversity and taxonomic structure. In: 22nd International Diatom Symposium (Ghent, 26–31 Aug. 2012) : Programme [Additional abstracts]. Ghent, 2012, pp. 35.

Petrov A., Nevrova E. Database on Black Sea benthic diatoms (Bacillariophyta): Its use for a comparative study of diversity pecularities under technogenic pollution impacts. In: Proceedings Ocean Biodiversity Informatics : Intern. Conf. on Marine Biodiversity Data Management. (Hamburg, Germany, 29 Nov. – 1 Dec., 2004). Vanden Berghe E., Appeltans W., Costello M. J., Pissierssens P. (Eds). Paris, 2007, pp. 153–165. (VLIZ Special Publication, 37).

Petrov A., Nevrova E., Terletskaya A., Milyukin M., Demchenko V. Structure and taxonomic diversity of benthic diatoms assemblage in a polluted marine environment (Balaklava Bay, Black Sea). Polish Botanical Journal, 2010, vol. 55, no. 1, pp. 183–197.

Reid G. A revision of the family Pleurosigmataceae. Diatom Monographs. A. Witkowski (Ed.). Ruggell: A. R. G. Gantner Verlag K. G., 2012, vol. 14. 163 p.

Riaux-Gobin С., Witkowski A., Compère P. SEM survey and taxonomic position of smal-sized Achnanthidium (Bacillariophyceae) from coral sand of Réunion Island (Western Indian Ocean). Vie et Milieu – Life and Environment, 2010, vol. 60, iss. 2, pp. 157–172.

Round F. E., Crawford R. M., Mann D. G. The diatoms. Biology and morphology of the genera. Cambridge: Cambridge University Press, 1990, 747 p.

Warwick R. M., Clarke K. R. Taxonomic distinctness and environmental assessment. Journal of Applied Ecology, 1998, vol. 35, no. 4, pp. 532–543.

Warwick R. M., Clarke K. R. Practical measures of marine biodiversity based on relatedness of species. Oceanography and Marine Biology: An Annual Review, 2001, vol. 39, pp. 201–231.

Witkowski A., Lange-Bertalot H., Metzeltin D. Diatom flora of Marine coast 1. In: Lange-Bertalot H. (Ed.). Iconographia Diatomologica. Annotated diatom micrographs. Vol. 7. Phytogeography-Diversity-Taxonomy. Ruggell: A. R. G. Gantner Verlag K. G., 2000, pp. 1–925.