Различные аспекты изучения диатомовой водоросли Cylindrotheca closterium (Ehrenberg) Reimann et Lewin 1964 в природных и лабораторных условиях
##plugins.themes.bootstrap3.article.main##
Google Scholar
##plugins.themes.bootstrap3.article.details##
Аннотация
Обобщены собственные и литературные данные по разным аспектам изучения диатомовой водоросли Cylindrotheca closterium (Ehrenberg) Reimann et Lewin 1964 в двух биотопах — фитопланктоне и микрофитобентосе — Чёрного, Азовского и Японского морей за период с 1976 по 2016 г. Цель работы — представление результатов изучения в основном собственных данных по морфологии, систематике и экологии C. closterium в разных морях и при культивировании в лабораторных условиях. Приведена информация об истории происхождения вида и о номенклатурных изменениях. C. closterium принадлежит к отделу Bacillariophyta, классу Bacillariophyceae, порядку Bacillariales Hendey 1937, семейству Bacillariaceae Ehrenb. 1831, роду Cylindrotheca Rabenhorst 1859 emend. Reim. et Lewin 1964. Этот бентопланктонный вид встречается в планктоне, в литоральной и сублиторальной зонах морей. Вид является морским и солоноватоводным. Это космополит, распространённый в различных географических зонах Мирового океана. Приведены результаты изучения водоросли разными методами в естественных и экспериментальных условиях в световых и трансмиссионном электронном микроскопах C. Zeiss LIBRA-120. Численность C. closterium определяли путём прямого подсчёта клеток в камере Горяева (объём — 0,9 мм³) в световых микроскопах BIOLAM L-212, C. Zeiss Axioskop 40 с программой AxioVision Rel. 4.6 при 10×40, 10×100, Olympus BX41 (Токио, Япония) с иммерсионным объективами UPLanF140× и 100×1/30. Культивирование C. closterium осуществляли в кумулятивном режиме в питательной среде F объёмом 1 л при освещённости среды 13,7 клк и температуре +20…+21 °C. Получены данные по морфологии этого вида из разных морей. Средние размеры клеток C. closterium составляли: 25–260 мкм длина, 1,5–8 мкм ширина; количество фибул в 10 мкм — 12–25. По результатам культивирования в лабораторных условиях, средние размеры клеток — 148,17 мкм (длина) и 8 мкм (ширина) при температуре +19…+20 °C и освещённости 13 клк; длина клеток в экспоненциальной фазе роста достигала 162,12 мкм, в стационарной — 172,07 мкм. Как источник фукоксантина, С. closterium имеет важное практическое значение; водоросль интенсивно культивируют для получения биологически активных веществ. Результаты получения биомассы фукоксантина из клеток диатомовой водоросли при лабораторном культивировании — 11 мг·г-1 сухой массы. Новые данные актуальны и важны, они могут быть использованы в различных областях науки и медицины. Впервые представлена сезонная динамика численности популяций С. closterium в разных экотопах: эпизооне беспозвоночных и их пищевых спектрах, эпифитоне донной растительности, перифитоне экспериментальных и антропогенных субстратов различных морей. Максимальная численность популяции вида (65,6·10³ кл.·см-2) зарегистрирована в эпизооне мидии Mytilus galloprovincialis Lam. в марте при температуре воды +7,7 °C на глубине 2,5 м в Чёрном море. Максимальная численность отмечена в эпифитоне зелёных водорослей-макрофитов (896·10³ кл.·см-2) и перифитоне асбестовых пластин (728·10³ кл.·см-2) в августе при +24,5 °C в Японском море. Динамика численности природных популяций C. closterium в локальных местообитаниях изменялась в зависимости от сезона, глубины, типа субстрата. Рассмотрены сходства и различия в распределении C. closterium в микрофитобентосе нескольких морей.
Авторы
Библиографические ссылки
Balycheva D. S. Species composition, structure and function characteristics of microalgae of antropogenic substrates periphyton in the Crimean coast of the Black Sea. PhD thesis. Sevastopol, 2014, 24 p. (in Russ.)
Bondarenko A. V., Ryabushko L. I. Diatoms of the benthos of the Crimean coast of the Sea of Azov. In: Modern Problems of Algology : proceedings of the International Science Conference and the VII School for Marine Biology, Rostov-on-Don, 9–13 June, 2008. Rostov-on-Don: SSC RAS, 2008, pp. 61–63. (in Russ.)
Brandini F. P., de Silva E. T., Pellizari F. M., Fonseca A. L., Fernandes L. F. Production and biomass accumulation of periphytic diatoms growing on glass slides during a 1-year cycle in a subtropical estuarine environment (Bay of Paranagua, southern Brazil). Marine Biology, 2001, vol. 138, iss. 1, pp. 163–171. https://doi.org/10.1007/s002270000427
Burckle L. H. Diatom distribution in the Weddell gyre region during late winter. Micropaleontology, 1987, vol. 33, no. 2, pp. 177–184. https://doi.org/10.2307/1485492
Cortés A. R., Miranda N. P. Composición, abundancia y distribución del fitoplancton del Estero Urias, Sin. México. IV periodo de invierno (1980). Revista Latinoamericana de Microbiología, 1985, vol. 27, no. 2, pp. 123–133.
Crosby L. N., Wood E. J. F. Studies on Australian and New Zealand diatoms. II. Transactions and Proceedings of the Royal Society of New Zealand, 1959, vol. 86, no. 1–2, pp. 1–58.
De Felice D. R., Lynts G. W. Benthic marine diatom associations: Upper Florida Bay (Florida) and associated sounds. Journal of Phycology, 1978, vol. 14, iss. 1, pp. 21–24. https://doi.org/10.1111/j.1529-8817.1978.tb00627.x
Gammone M. A., D’Orazio N. Anti-obesity activity of the marine carotenoid fucoxanthin. Marine Drugs, 2015, vol. 13, iss. 4, pp. 2196–2214. https://doi.org/10.3390/md13042196
Guiry M. D., Guiry G. M. AlgaeBase. Galway: National University of Ireland, 2018. URL: http://www.algaebase.org [accessed 2019.02.20].
Guslyakov N. E., Zakordonec O. A., Gerasimuk V. P. Atlas diatomovykh vodoroslei bentosa severo-zapadnoi chasti Chernogo morya i prilegayushchikh vodoemov. Kiev: Naukova dumka, 1992, 112 p. (in Russ.)
Kiselev I. A. Sostav i rasprostranenie fitoplanktona v ust’e reki Amur. Issledovaniya morei SSSR. Leningrad: Gidrologicheskii institut, 1931, vol. 14, 116 p. (in Russ.)
Kiselev I. A. Sostav i periodichnost’ fitoplanktona v zalive Patrokl Yaponskogo morya. Issledovaniya morei SSSR. Leningrad: Gidrologicheskii institut, 1935, vol. 22, pp. 82–118. (in Russ.)
Konovalova G. V., Orlova T. Yu., Pautova L. A. Atlas fitoplanktona Yaponskogo morya. Vladivostok: Nauka, 1984, 160 p. (in Russ.)
Maltsev V. N., Klyuchnikov A. V. O massovoi gibeli ryb u krymskogo poberezh’ya Azovskogo morya. Veterinarnaya meditsina, 2004, vol. 84, pp. 457–463. (in Russ.)
Mereschkowsky C. S. A list of California diatoms. Annals and Magazine of Natural History Including Zoology, Botany and Geology, 1901, vol. 7, no. 39–42, pp. 292–300; 474–480; 505–520.
Morozova-Vodyanitskaya N. V. Fitoplankton Chernogo morya. Ch. 1. Fitoplankton v raione Sevastopolya i obshchii obzor fitoplanktona Chernogo morya. Trudy Sevastopol’skoi biologicheskoi stantsii AN SSSR, 1948, vol. 6, pp. 39–172. (in Russ.)
Munda I. M. Seasonal fouling by diatoms on artificial substrata at different depths near Piran (Gulf of Trieste, Northern Adriatic). Acta Adriatica, 2005, vol. 46, no. 2, pp. 137–157.
Nesterova D. A. Water bloom in the north-western part of the Black Sea (Review). Al’gologiya, 2001, vol. 11, no. 4, pp. 502–513. (in Russ.)
Nikolaev V. A. Diatomovye vodorosli bentosa zaliva Pos’et Yaponskogo morya. [dissertation]. Leningrad, 1970, 227 p. (in Russ.)
Peng J., Yuan J.-P., Wu C., Wan G. J. Fucoxanthin, a marine carotenoid present in brown seaweeds and diatoms: Metabolism and bioactivities relevant to human health. Marine Drugs, 2011, vol. 9, no. 10, pp. 1806–1828. https://doi.org/10.3390/md9101806
Pitsyk G. K. O kachestvennom sostave fitoplanktona Azovskogo morya. Trudy Sevastopol’skoi biologicheskoi stantsii SSSR, 1963, vol. 14, pp. 71–89. (in Russ.)
Proshkina-Lavrenko A. I. Diatomovye vodorosli planktona Chernogo morya. Moscow ; Leningrad: Akademiya nauk SSSR, 1955, 222 p. (in Russ.)
Proshkina-Lavrenko A. I. Diatomovye vodorosli planktona Azovskogo morya. Moscow ; Leningrad: Akademiya nauk SSSR, 1963, 190 p. (in Russ.)
Proshkina-Lavrenko A. I. Diatomovye vodorosli bentosa Chernogo morya. Moscow ; Leningrad: Nauka, 1963, 244 p. (in Russ.)
Reimann B. E. F., Lewin J. C. The diatom genus Cylindrotheca Rabenhorst (with a reconsideration of Nitzschia closterium). Journal of the Royal Microscopical Society, 1964, vol. 83, iss. 3, pp. 283–296. https://doi.org/10.1111/j.1365-2818.1964.tb00542.x
Round F. E., Crawford R. M., Mann D. G. The diatoms. Biology and morphology of the genera. Cambridge: Cambridge University, 1990, 747 p.
Ryabushko L. I. Diatoms of the upper sublittoral North-Western part of the Japan Sea. [dissertation]. Sevastopol, 1986, 244 p. (in Russ.)
Ryabushko L. I. Potentially harmful microalgae of the Azov and Black sea basin / V. I. Ryabushko (Ed.). Sevastopol: EKOSI-Gidrofizika, 2003, 288 p. (in Russ.)
Ryabushko L. I. Microalgae of the Black Sea benthos (check-list, synonyms, comment) / A. V. Gaevskaya (Ed.). Sevastopol: EKOSI-Gidrofizika, 2006, 143 p. (in Russ.)
Ryabushko L. I. Microphytobenthos of the Black Sea / A. V. Gaevskaya (Ed.). Sevastopol: EKOSI-Gidrofizika, 2013, 416 p. (in Russ.)
Ryabushko L. I. Diatoms (Bacillariophyta) of Vostok Bay, the Sea of Japan. Biota and Environment of Nature Reserves in the Far East, 2014, vol. 2, pp. 4–17. (in Russ.)
Ryabushko L. I. The state of knowledge microphytobenthos Argentine islands of Antarctica. Proceedings of the Belarusian State University, 2016, vol. 11 (1), pp. 337–350. (in Russ.)
Ryabushko L. I., Begun A. A. Diatoms of the microphytobenthos of the Sea of Japan. In 2 vols. Sevastopol: PK “KIA”, 2016, vol. 2, 324 p. (in Russ.)
Ryabushko L. I., Bondarenko A. V. Microalgae of the plankton and benthos of the Sea of Azov (check-list, synonyms, comment) / A. V. Gaevskaya (Ed.). Sevastopol: EKOSI-Gidrofizika, 2011, 211 p. (in Russ.)
Ryabushko L. I., Zavalko S. E. Microphytocovering of artificial and natural substrates in the Black Sea. Botanicheskii zhurnal, 1992, vol. 77, no. 5, pp. 33–39. (in Russ.)
Ryabushko V. I., Zheleznova S. N., Nekhoroshev M. V. Effect of nitrogen on the accumulation of fucoxanthin by diatom Cylindrotheca closterium (Ehrenb.) Reimann et Lewin. International Journal on Algae, 2017, vol. 19, no. 1, pp. 79–84. https://doi.org/10.1615/InterJAlgae.v19.i1.70
Satomi Y. Antitumor and cancer-preventative function of fucoxanthin: A marine carotenoid. Anticancer Research, 2017, vol. 37, no. 4, pp. 1557–1562.
Skvortzow B. W. Marine diatoms from the Kanazawa oyster experimental station of Japan. Philippine Journal of Science, 1932, vol. 47, no. 1, pp. 119–126.
Smith W. F. A synopsis of the British Diatomaceae: with remarks on their structure, functions and distribution; and instructions for collecting and preserving specimens. In 2 vols. Vol. 1. London: Printed for Smith and Beck, Pub. by J. Van Voorst, 1853, 89 p. https://doi.org/10.5962/bhl.title.10706
