Оптимумы солёности для вегетативного размножения и полового воспроизведения диатомовой водоросли Toxarium undulatum
##plugins.themes.bootstrap3.article.main##
Google Scholar
##plugins.themes.bootstrap3.article.details##
Аннотация
Распространение диатомовых водорослей ограничивается пределами их толерантности по отношению к факторам среды. Род Toxarium представлен всего двумя видами, хотя его эволюция продолжается более 100 млн лет. Toxarium undulatum широко распространён в тропических и субтропических морях; он встречается и в Чёрном море, солёность которого вдвое ниже океанической. Представляет интерес изучение эколого-физиологических характеристик этого вида с точки зрения его отношения к солёности. Клоновые культуры T. undulatum выделены из проб, собранных в озере Донузлав, сообщающемся с Чёрным морем (юго-запад Крымского полуострова), и в прибрежье острова Гран-Канария (архипелаг Канарских островов). Эксперименты по изучению пределов толерантности по отношению к солёности показали, что черноморские клоны жизнеспособны в диапазоне, охватывающем как минимум 30 ‰ (от 12 до 42 ‰). Такой же широкий диапазон солёностной толерантности, слегка сдвинутый в сторону бόльших значений, наблюдали у океанических клонов этого вида. Установлены оптимумы для вегетативного роста и полового воспроизведения. У черноморских клонов они оказались равными 27,8 и 27,2 ‰ соответственно, что заметно выше солёности, которая наблюдается в месте обитания популяции. Аналогичное превышение положения оптимумов в отношении вегетативного размножения и полового воспроизведения по сравнению с теми уровнями солёности, в которых находятся природные популяции, было отмечено для ряда других черноморских диатомовых, что свидетельствует об их океаническом (средиземноморском) прошлом. Сделан вывод о том, что T. undulatum, наряду с другими видами, начал заселять черноморский бассейн ориентировочно семь тысяч лет назад, после того как в распреснённое Новоэвксинское море-озеро через образовавшийся пролив Босфор стала поступать вода из Средиземного моря. Между тем темпы эволюции не позволили привести физиологические и экологические характеристики изучаемого вида в полное соответствие с условиями окружающей среды. В его физиологических реакциях по отношению к солёности прослеживается океаническое происхождение. Обсуждается возможность видообразования в связи с заселением Чёрного моря океаническими видами.
Авторы
Библиографические ссылки
Давидович Н. А., Давидович О. И., Подунай Ю. А. Коллекция культур диатомовых водорослей Карадагской научной станции (Крым) // Морской биологический журнал. 2017. Т. 2, № 1. С. 18–28. [Davidovich N. A., Davidovich O. I., Podunai Yu. A. Diatom culture collection of the Karadag scientific station (Crimea). Morskoj biologicheskij zhurnal, 2017, vol. 2, no. 1, pp. 18–28. (in Russ.)]. https://doi.org/10.21072/mbj.2017.02.1.03
Давидович О. И. Влияние солености на вегетативный рост и половое воспроизведение диатомовой водоросли Tabularia tabulata (C. A. Agardh) Snoeijs // Актуальные проблемы биоразнообразия и природопользования : материалы Всероссийской научно-практической конференции, Керчь, 26 сентября – 1 октября 2017 г. Симферополь : ИТ «АРИАЛ», 2017. С. 38–43. [Davidovich O. I. Vliyanie solenosti na vegetativnyi rost i polovoe vosproizvedenie diatomovoi vodorosli Tabularia tabulata (C. A. Agardh) Snoeijs. In: Aktual’nye problemy bioraznoobraziya i prirodopol’zovaniya : materialy Vserossiiskoi nauchno-prakticheskoi konferentsi, Kerch, 26 Sept. – 1 Oct., 2017. Simferopol : IT “ARIAL”, 2017, pp. 38–43. (in Russ.)]
Давидович О. И., Давидович Н. А. Влияние солености среды на вегетативный рост и половое воспроизведение двух водорослей из рода Climaconeis (Bacillariophyta) // Морские биологические исследования: достижения и перспективы : в 3-х т. : сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, приуроченной к 145-летию Севастопольской биологической станции, Севастополь, 19–24 сентября 2016 г. / под общ. ред. А. В. Гаевской. Севастополь : ЭКОСИ-Гидрофизика, 2016. Т. 1. С. 166–169. [Davidovich O. I., Davidovich N. A. Vliyanie solenosti sredy na vegetativnyi rost i polovoe vosproizvedenie dvukh vodoroslei iz roda Climaconeis (Bacillariophyta). In: Morskie biologicheskie issledovaniya: dostizheniya i perspektivy : v 3-kh t. : sbornik materialov Vserossiiskoi nauchno-prakticheskoi konferentsii s mezhdunarodnym uchastiem, priurochennoi k 145-letiyu Sevastopol’skoi biologicheskoi stantsii, Sevastopol, 19–24 Sept., 2016 / A. V. Gaevskaya (Ed.). Sevastopol : EKOSI-Gidrofizika, 2016, vol. 1, pp. 166–169. (in Russ.)]
Джафарова С. К. Рост клоновых культур полигалобных диатомовых водорослей при изменении ионного состава среды // Альгология. 1992. Т. 2, № 2. С. 20–24. [Dzhafarova S. K. Growth of polygalobe diatoms clone cultures in case of ionic medium composition variation. Al’gologiya, 1992. vol. 2, no. 2, pp. 20–24. (in Russ.)]
Димитров П. С., Димитров Д. П., Солаков Д. П., Пейчев В. Д. Новейшая геологическая история Черного моря и проблема потопа // Геология и полезные ископаемые Мирового океана. 2005. Т. 1. С. 102–111. [Dimitrov P. S., Dimitrov D. P., Solakov D. P., Peichev V. D. Noveishaya geologicheskaya istoriya Chernogo morya i problema potopa. Geologiya i poleznye iskopaemye Mirovogo okeana, 2005, vol. 1, pp. 102–111. (in Russ.)]
Зайцев Г. Н. Математическая статистика в экспериментальной ботанике. Москва : Наука, 1984. 424 с. [Zaitsev G. N. Matematicheskaya statistika v eksperimental’noi botanike. Moscow : Nauka, 1984, 424 p. (in Russ.)]
Зайцев Ю. П. Это удивительное море. Одесса : Изд-во «Маяк», 1978. 159 с. [Zaitsev Yu. P. Eto udivitel’noe more. Odessa : Izd-vo “Mayak”, 1978, 159 p. (in Russ.)]
Караева Н. И., Джафарова С. К. Экспериментальные исследования полигалобных Bacillariophyta в связи с солёностью среды // Альгология. 1993. Т. 3, № 2. С. 97–105. [Karaeva N. I., Dzhafarova S. K. Experimental investigations of polygalobic Bacillariophyta in connection with medium salinity. Al’gologiya, 1993, vol. 3, no. 2, pp. 97–105. (in Russ.)]
Полякова С. Л., Давидович О. И., Подунай Ю. А., Давидович Н. А. Модификация среды ESAW, используемой для культивирования морских диатомовых водорослей // Морской биологический журнал. 2018. Т. 3, № 2. С. 73–78. [Polyakova S. L., Davidovich O. I., Podunai Yu. A., Davidovich N. A. Modification of the ESAW culture medium used for cultivation of marine diatoms. Morskoj biologicheskij zhurnal, 2018, vol. 3, no. 2, pp. 73–78. (in Russ.)]. https://doi.org/10.21072/mbj.2018.03.2.06
Финенко З. З., Ланская Л. А. Рост и скорость деления водорослей в лимитированных объемах воды // Экологическая физиология морских планктонных водорослей (в условиях культур) / под общ. ред. К. М. Хайлова. Киев : Наукова думка, 1971. С. 22–50. [Finenko Z. Z., Lanskaya L. A. Rost i skorost’ deleniya vodoroslei v limitirovannykh ob"emakh vody. In: Ekologicheskaya fiziologiya morskikh planktonnykh vodoroslei (v usloviyakh kul’tur) / K. M. Khailov (Ed.). Kiev : Naukova dumka, 1971, pp. 22–50. (in Russ.)]
Chepurnov V. A., Mann D. G., Sabbe K., Vyverman W. Experimental studies on sexual reproduction in diatoms. International Review of Cytology, 2004, vol. 237, pp. 91–154. https://doi.org/10.1016/S0074-7696(04)37003-8
Davidovich N. A. Species-specific sizes and size range of sexual reproduction in diatoms. In: Proceedings of the 16th International Diatom Symposium, Athens & Aegean Islands, 25 Aug. – 1 Sept., 2000 / A. Economou-Amilli (Ed.), 601 p. Athens : University of Athens, Faculty of Biology, 2001, pp. 191–196.
Davidovich N. A., Davidovich O. I., Podunay Y. A., Gastineau R., Kaczmarska I., Poulíčková A., Witkowski A. Ardissonea crystallina has a type of sexual reproduction that is unusual for centric diatoms. Scientific Reports, 2017, vol. 7, no. 1467, pp. 1–16. https://doi.org/10.1038/s41598-017-15301-z
Davidovich N. A., Gastineau R., Gaudin P., Davidovich O. I., Mouget J.-L. Sexual reproduction in the newly-described blue diatom, Haslea karadagensis. Fottea, 2012, vol. 12, iss. 2, pp. 219–229. https://doi.org/10.5507/fot.2012.016
Davidovich O. I., Davidovich N. A., Podunay Yu. A., Shorenko K. I., Witkowski A. Effect of salinity on vegetative growth and sexual reproduction of algae from the genus Ardissonea de Notaris (Bacillariophyta). Russian Journal of Plant Physiology, 2016, vol. 63, no. 6, pp. 776–782. https://doi.org/10.1134/S1021443716060030
Gastineau R., Davidovich N. A., Bardeau J.-F., Caruso A., Leignel V., Hardivillier Y., Jacquette B., Davidovich O. I., Rincé Y., Gaudin P., Cox E. J., Mouget J.-L. Haslea karadagensis (Bacillariophyta): A second blue diatom, recorded from the Black Sea and producing a novel blue pigment. European Journal of Phycology, 2012, vol. 47, iss. 4, pp. 469–479. https://doi.org/10.1080/09670262.2012.741713
Gastineau R., Davidovich N., Hansen G., Rines J., Wulff A., Kaczmarska I., Ehrman J., Hermann D., Maumus F., Hardivillier Y., Leignel V., Jacquette B., Meleder V., Hallegraeff G., Yallop M., Perkins R., Cadoret J.-P., Saint-Jean B., Carrier G., Mouget J.-L. Haslea ostrearia-like diatoms: Biodiversity out of the blue. In: Advances in Botanical Research: Sea Plants / N. Bourgougnon (Ed.). United Kingdom : Academic Press, 2014, vol. 71, pp. 441–465. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-408062-1.00015-9
Gastineau R., Prasetiya F. S., Falaise C., Cognie B., Decottignies P., Morançais M., Méléder V., Davidovich N., Turcotte F., Tremblay R., Pasetto P., Dittmer J., Bardeau J.-F., Pouvreau J.-B., Mouget J.-L. Marennine-like pigments: Blue diatom or green oyster cult? In: Blue Biotechnology: Production and Use of Marine Molecules. Vol. 1 / S. La Barre, S. S. Bates (Eds). Weinheim : Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 2018, chap. 16, pp. 529–551. https://doi.org/10.1002/9783527801718.ch16
Kooistra W. H. C. F., De Stefano M., Mann D. G., Salma N., Medlin L. K. Phylogenetic position of Toxarium, a pennate-like lineage within centric diatoms (Bacillariophyceae). Journal of Phycology, 2003, vol. 39, iss. 1, pp. 185–197. https://doi.org/10.1046/J.1529-8817.2003.02083.X
Medlin L. K., Sato S., Mann D. G., Kooistra W. H. C. F. Molecular evidence confirms sister relationship of Ardissonea, Climacosphenia, and Toxarium within the bipolar centric diatoms (Bacillariophyta, Mediophyceae), and cladistic analyses confirm that extremely elongated shape has arisen twice in the diatoms. Journal of Phycology, 2008, vol. 44, iss. 5, pp. 1340–1348. https://doi.org/10.1111/J.1529-8817.2008.00560.X
Nakov T., Beaulieu J. M., Alverson A. J. Accelerated diversification is related to life history and locomotion in a hyperdiverse lineage of microbial eukaryotes. New Phytologist, 2018, vol. 219, iss. 1, pp. 462–473. https://doi.org/10.1111/NPH.15137
Round F. E., Crawford R. M., Mann D. G. The Diatoms. Biology and Morphology of the Genera. Cambridge : Cambridge University Press, 1990, 747 p.
Shorenko K. I., Davidovich O. I., Davidovich N. A. On the taxonomy, reproduction, and distribution of the diatom Nitzschia longissima (Brèb.) Grunow (Bacillariophyta). International Journal on Algae, 2014, vol. 16, no. 1, pp. 5–28. https://doi.org/10.1615/INTERJALGAE.V16.I1.10
Theriot E. C., Ashworth M., Ruck E., Nakov T., Jansen R. K. A preliminary multigene phylogeny of the diatoms (Bacillariophyta): Challenges for future research. Plant Ecology and Evolution, 2010, vol. 143, no. 3, pp. 278–296. https://doi.org/10.5091/plecevo.2010.418
