Вириопланктон и вирусная инфекция бактерий северо-восточной части Карского моря в районе архипелага Северная Земля (Арктика)

Аннотация

Первые исследования структуры вириопланктона и вирус-индуцированной смертности бактерий в северо-восточной части Карского моря проводились в рейсе НИС «Профессор Молчанов» в рамках программы «Открытый Океан – Архипелаги Арктики – 2019». Материал получен с 22 августа по 31 августа 2019 г. в районе архипелага Северная Земля, участке среднего шельфа между о. Визе и о. Ушакова и на разрезе от внешнего шельфа до континентального склона. В исследованных водах численность бактерий (N_B) и численность свободных вирусов (N_VF) колебались в пределах, соответственно, (0,24–5,15) × 10⁵ клеток мл⁻¹ и (15,41–64,72) × 10⁵ вирусов мл⁻¹. Отношение N_VF/N_B изменялось от 6,9 до 89,7, составляя, в среднем, в прибрежных водах архипелага Северная Земля 14,6±6,2; в открытых вода шельфа и континентального склона 56,9±23,3. Между N_VF и N_B наблюдалась сильная положительная корреляция (R = 0,72, n=23, p < 0,05). Во всех акваториях в составе свободных вирусов преобладали вирусы без хвостов. В прилегающих к архипелагу Северная Земля водах средний диаметр капсидов вирусов (42±5 нм) был ниже такового в открытых водах (50±5 нм). В составе вириопланктона кроме свободных вирусов присутствовали вирусы, прикрепленные к бактериальным клеткам и к мельчайшим частицам взвеси. Во всех пробах преобладали свободные вирусы, но в прибрежных водах их доля в общей численности вириопланктона (86,4±9,3%) была ниже, чем таковая в открытых водах (94,3±5,0%). Частота видимых инфицированных вирусами клеток бактерий (FVIC), т.е. доля в общей численности бактериальных клеток, содержащих внутри зрелые фаги, изменялась от 0,8% N_B до 3,9% N_B, составляя, в среднем для всех проб, 1,6±0,7% N_В. Сильная положительная корреляция FVIC обнаружена с величиной бактериальной продукции (R = 0,69, n= 23, p < 0,05). Смертность бактерий в результате вирусного лизиса колебалась в пределах 6,1–39,2% продукции бактерий, составляя в среднем для исследованного участка Карского моря 13,8±7,9%. Проведенное исследование показало, что в прибрежных и открытых водах северо-восточной части Карского моря, осенью, вирусы являются важным компонентом планктонного микробного сообщества, и вирусный лизис существенно влияет на смертность планктонных бактерий.

Ключевые слова: вириопланктон, вирусная инфекция, вирус-индуцированная смертность бактерий, бактериопланктон, Карское море, Арктика