Биология воспроизведения и жизненный цикл диатомовой водоросли Nitzschia cf. thermaloides, населяющей грязевые вулканы Крыма
##plugins.themes.bootstrap3.article.main##
Google Scholar
##plugins.themes.bootstrap3.article.details##
Аннотация
В биологии актуально изучение способности организмов к существованию в экстремальных условиях, к которым особенно чувствительна фаза жизненного цикла, связанная с половым размножением и возможностью оставить следующее поколение. В пробах, которые были взяты из луж и озёр, образующихся в местах действия грязевых вулканов Булганакского сопочного поля (Керченский полуостров, Крым), обнаружена в большом количестве Nitzschia cf. thermaloides Hustedt. Из проб микропипеточным способом выделены и введены в культуру отдельные клоны, скрещивание которых позволило инициировать гетероталлическое половое воспроизведение. Целью работы было изучить биологию воспроизведения и жизненный цикл водоросли из биотопа с экстремально высокими уровнями освещённости, температуры и солёности. Впервые для данного вида приведено описание полового процесса, соответствующего типу IB2a по классификации Гайтлера. Определены кардинальные пункты — критические размеры клеток, обусловливающие переход из одной фазы жизненного цикла в другую. Приведён полный диапазон размеров клеток — от инициальных, появившихся в результате полового воспроизведения, до самых маленьких, наблюдавшихся при содержании в культуре. Рассмотрены основные положения теории жизненного цикла диатомовых водорослей, позволяющие выполнить анализ их природной популяции. Установлено, что популяция N. cf. thermaloides существует в месте отбора проб длительное время и представлена клетками, находящимися во всех фазах жизненного цикла.
Авторы
Библиографические ссылки
Абдуллин Ш. Р., Багмет В. Б. Миксотрофия цианобактерий и водорослей в условиях пещер // Журнал общей биологии. 2016. Т. 77, № 1. С. 54–62. [Abdullin Sh. R., Bagmet V. B. Myxotrophy of cyanobacteriae and algae inhabiting caves. Zhurnal obshchei biologii, 2016, vol. 77, no. 1, pp. 54–62. (in Russ.)]
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., Podunay 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
Каюкова Е. П. Химический состав жидкой фазы грязевых сопок северо-восточной части Керченского полуострова (Восточный Крым) // Геология, геоэкология, эволюционная география : коллективная монография. Т. 17 / под ред. Е. М. Нестерова, В. А. Снытко. Санкт-Петербург : Изд-во РГПУ им. А. И. Герцена, 2018. С. 186–190. [Kayukova E. P. Khimicheskii sostav zhidkoi fazy gryazevykh sopok severo-vostochnoi chasti Kerchenskogo poluostrova (Vostochnyi Krym). In: Geologiya, geoekologiya, evolyutsionnaya geografiya : collective monograph. Vol. 17 / E. M. Nesterov, V. A. Snytko (Eds). Saint Petersburg : Izd-vo RGPU im. A. I. Gertsena, 2018, pp. 186–190. (in Russ.)]
Куришко В. А., Месяц И. А., Тердовидов А. С. Гидрогеология грязевого вулканизма Керченского полуострова // Геологический журнал. 1968. Т. 8, вып. 1. С. 49–59. [Kurishko V. A., Mesyats I. A., Terdovidov A. S. Gidrogeologiya gryazevogo vulkanizma Kerchenskogo poluostrova. Geologicheskii zhurnal, 1968, vol. 8, iss. 1, pp. 49–59. (in Russ.)]
Матюнина В. А. Химический состав рассолов Булганакского и Мало-Тарханского сопочных полей (Восточный Крым) // Материалы Международного молодёжного научного форума «Ломоносов-2019» / отв. ред. И. А. Алешковский, А. В. Андриянов, Е. А. Антипов. Москва : МАКС Пресс, 2019. С. 1–2. [Matyunina V. A. Khimicheskii sostav rassolov Bulganakskogo i Malo-Tarkhanskogo sopochnykh polei (Vostochnyi Krym) // Materialy Mezhdunarodnogo molodezhnogo nauchnogo foruma “Lomonosov-2019” / I. A. Aleshkovsky, A. V. Andriyanov, E. A. Antipov (Eds). Moscow : MAKS Press, 2019, pp. 1–2. (in Russ.)]. URL: https://lomonosov-msu.ru/archive/Lomonosov_2019/6data/15896/92330_uid343668_report.pdf [accessed: 11.11.2020].
Неврова Е. Л., Шадрин Н. В. Донные диатомовые водоросли солёных озёр Крыма // Морской экологический журнал. 2005. Т. 4, № 4. С. 61–71. [Nevrova E. L., Shadrin N. V. Benthic diatoms in Crimean saline lakes. Morskoj ekologicheskij zhurnal, 2005, vol. 4, no. 4, pp. 61–71. (in Russ.)]. https://repository.marine-research.ru/handle/299011/821
Никулина Т. В. Водоросли горячих источников Курильских островов (Россия) // Альгология. 2010. Т. 20, № 3. С. 334–356. [Nikulina T. V. Biodiversity of algae of hot springs from Kuril Islands (Russia). Al’gologia, 2010, vol. 20, no. 3, pp. 334–356. (in Russ.)]. https://doi.org/10.1615/InterJAlgae.v12.i4.10
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. 73–80. [Polyakova S. L., Davidovich O. I., Podunay 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. 73–80. (in Russ.)]. https://doi.org/10.21072/mbj.2018.03.2.06
Рощин А. М. Жизненные циклы диатомовых водорослей. Киев : Наукова думка, 1994. 171 с. [Roshchin A. M. Zhiznennye tsikly diatomovykh vodoroslei. Kyiv : Naukova dumka, 1994, 171 p. (in Russ.)]
Рябушко Л. И., Бондаренко А. В. Микроводоросли грязевого вулкана Булганакского сопочного поля Крымского полуострова // Морской биологический журнал. 2020. Т. 5, № 1. С. 64–77. [Ryabushko L. I., Bondarenko A. V. Microalgae of mud volcano of the Bulganak sopochnoe field on the Crimean Peninsula. Morskoj biologicheskij zhurnal, 2020, vol. 5, no. 1, pp. 64–77. (in Russ.)]. https://doi.org/10.21072/mbj.2020.05.1.07
Сеничева М. И., Губелит Ю. И., Празукин А. В., Шадрин Н. В. Фитопланктон гиперсолёных озёр Крыма // Микроводоросли Чёрного моря: проблемы сохранения биоразнообразия и биотехнологического использования / под ред. Ю. Н. Токарева, 3. 3. Финенко, Н. В. Шадрина ; НАН Украины, Институт биологии южных морей. Севастополь : ЭКОСИ-Гидрофизика, 2008. С. 93–99. [Senicheva M. I., Gubelit Yu. I., Prazukin A. V., Shadrin N. V. Fitoplankton gipersolenykh ozer Kryma // The Black Sea Microalgae: Problems of Biodiversity Preservation and Biotechnological Usage / Yu. N. Tokarev, Z. Z. Finenko, N. V. Shadrin (Eds) ; NAS of Ukraine, Institute of Biology of the Southern Seas. Sevastopol : EKOSI-Gidrofizika, 2008, pp. 93–99. (in Russ.)]. https://repository.marine-research.ru/handle/299011/5521
Armbrust E. V., Berges J. A., Bowler Ch., Green B. R., Martinez D., Putnam N. H., Zhou Sh., Allen A. E., Apt K. E., Bechner M., Brzezinski M. A., Chaal B. K., Chiovitti A., Davis A. K., Demarest M. S., Detter J. Ch., Glavina T., Goodstein D., Hadi M. Z., Hellsten U., Hildebrand M., Jenkins B. D., Jurka J., Kapitonov V. V., Kröger N., Lau W. W. Y., Lane T. W., Larimer F. W., Lippmeier J. C., Lucas S., Medina M., Montsant A., Obornik M., Parker M. Sch., Palenik B., Pazour G. J., Richardson P. M., Rynearson T. A., Saito M. A., Schwartz D. C., Thamatrakoln K., Valentin K., Vardi A., Wilkerson F. P., Rokhsar D. S. The genome of the diatom Thalassiosira pseudonana: Ecology, evolution, and metabolism. Science, 2004, vol. 306, iss. 5693, pp. 79–86. https://doi.org/10.1126/science.1101156
Drebes G. Sexuality. In: The Biology of Diatoms / D. Werner (Ed.). Oxford : Blackwell Scientific Publications, 1977, pp. 250–283. (Botanical Monographs ; vol. 13).
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, Greece, 25 August – 1 September, 2000 / A. Economou-Amilli (Ed.). Greece : University of Athens, 2000, pp. 191–196.
Gastineau R., Davidovich N. A., Hallegraeff G. M. Reproduction in microalgae. In: Reproductive Biology of Plants / K. G. Ramawat, J.-M. Mérillon, K. R. Shivanna (Eds). Boca Raton : CRC Press, 2014, pp. 1–28. https://doi.org/10.1201/b16535
Geitler L. Auxosporenbildung und Systematik bei pennaten Diatomeen und die Cytologie von Cocconeis-Sippen. Österreichische Botanische Zeitschrift, 1973, vol. 122, no. 5, pp. 299–321.
Mann D. G. Why didn’t Lund see sex in Asterionella? A discussion of the diatom life cycle in nature. In: Algae and the Aquatic Environment: Contributions in Honour of J. W. G. Lund / F. E. Round (Ed.). Bristol, UK : Biopress Ltd., 1988, pp. 384–412.
Montsant A., Jabbari K., Maheswari U., Bowler C. Comparative genomics of the pennate diatom Phaeodactylum tricornutum. Plant Physiology, 2005, vol. 137, iss. 2, pp. 500–513. https://doi.org/10.1104/pp.104.052829
Nakov T., Beaulieu J. M., Alverson A. J. Accelerated diversification is related to life history and locomotion in a hyperdiverse lineage of microbial eukaryotes (diatoms, Bacillariophyta). New Phytologist, 2018, vol. 219, iss. 1, pp. 462–473. https://doi.org/10.1111/nph.15137
Peletier H., Gieskes W. W. C., Buma A. G. J. Ultraviolet-B radiation resistance of benthic diatoms isolated from tidal flats in the Dutch Wadden Sea. Marine Ecology Progress Series, 1996, vol. 135, pp. 163–168. https://doi.org/10.3354/meps135163
Poulíčková A., Mann D. G. Diatom sexual reproduction and life cycles. In: Diatoms: Fundamentals and Applications / J. Seckbach, R. Gordon (Eds). Hoboken, New Jersey : Wiley ; Salem, Massachusetts : Scrivener Publishing LLC, 2019, pp. 245–272. https://doi.org/10.1002/9781119370741.ch11
Round F. E., Crawford R. M., Mann D. G. The Diatoms. Biology and Morphology of the Genera. Cambridge, UK : Cambridge University Press, 1990, 747 p.
