В Е Заика, Н Г Сергеева - Вертикальное распределение глубоководных инфузорий - страница 1

Страницы:
1 

МОРСЬКИЙ ЕКОЛОГІЧНИЙ ЖУРНАЛ

УДК 593.17:574.9(262.5)

В. Е. Заика, чл.-корр. НАН Украины, гл. научн. сотр., Н. Г. Сергеева, докт. биол. наук, зав. отд.

Институт биологии южных морей им. А. О. Ковалевского Национальной академии наук Украины,

Севастополь, Украина

ВЕРТИКАЛЬНОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ГЛУБОКОВОДНЫХ ИНФУЗОРИЙ

В ЧЁРНОМ МОРЕ

Изложены материалы по вертикальному распределению донных Ciliophora в Чёрном море на глубинах от 120 до 2075 м. Сероводород начал регистрироваться со 160 - 170 м. Отмечено три пика обилия цилиат на глуби­нах 120, 160 и 240 м. Средний пик обилия приходится на глубины появления сероводорода. Кроме того, по имеющимся данным, на тех же глубинах находятся пелагические пики интенсивности бактериального хемо­синтеза и продукции бактерий. Следовательно, пики обилия инфузорий можно связать со скоплениями пи­щи. В других меромиктических водоёмах сгущения микропланктона тоже наблюдаются в области перехода от аэробных вод к анаэробным. Наибольшее число морфотипов цилиат (8) было на глубине 240 м, в области нижнего пика обилия.

Ключевые слова: Ciliophora, Чёрное море, бентос, вертикальное распределение большие глубины.

В публикации [3] в конспективном виде представлены данные о первых находках инфузо­рий в Чёрном море на глубинах от 120 до 2075 м. C учётом более ранних сведений [1, 4], можно констатировать, что теперь донные инфузории известны практически со всех черноморских глу­бин. Материалы об инфузориях черноморской сероводородной зоны представляют особый инте­рес.

В настоящей работе представлены данные об особенностях вертикального распределения глубоководных инфузорий.

Материал и методы. Использованы пробы, полученные на разрезе вдоль континентально­го склона в северо-западной части Чёр­ного моря (рис. 1).

Рис. 1 Район исследований в Чёрном море Fig. 1 The studies region in the Black Sea

Пробы получены пробоотборни­ками пуш-корер и мультипле-корер. На­званные пробоотборники эффективны для сбора глубоководного мейо- и мик­робентоса. При их использовании подъ­ём с больших глубин не сопровождается вымыванием организмов, или, наоборот, контаминацией прибора посторонней фауной по ходу прибора.

© В.Е. Заика, Н. Г. Сергеева, 2009

Вертикальное распределение глубоководных инфузорий...

Это важное обстоятельство следует подчеркнуть. Часть исследователей сомневает­ся в реальности находки представителей эука-риот в заражённой зоне, и использует в качест­ве довода тот факт, что раньше в сероводород­ной зоне Чёрного моря инфузорий не находи­ли. Но, как известно, сероводород у дна появ­ляется на глубинах 150 - 175 м, а дночерпатель не приносит мелкие поверхностные организмы уже со 100 м [1]. Это хорошо доказывает, что прежние выводы об отсутствии эукариот в глубоководной зоне были основаны на данных, полученных неадекватными методами.

После взятия проб в переходной зоне коллега из Германии (A. Lichtschlag) определя­ла в них содержание кислорода и сероводорода (табл. 1), за что мы выражаем ей глубокую признательность.

Табл. 1 Содержание кислорода и сероводорода на переходных глубинах (данные получены A. Lichtschlag на борту судна)

Table 1 Oxygen and hydrogen sulfide in interface area

Глубина, м

O2 Ммоль/л

H2 S, Ммоль/л

Станция

120

0.14

0.00

256

130

0.12

0.00

258

140

0.09

0.00

259

150

0.07

0.00

260

160

0.06

0.79

261

170

0.07

0.39

262

Вероятно, возможны некоторые иска­жения из-за контакта с воздухом, но и при этом хорошо видно, что на глубинах 160 - 170 м содержание кислорода на поверхности донного осадка составляет сотые доли Ммоль/л и толь­ко появляются первые признаки сероводорода.

Другие методические сведения приве­дены в предыдущей статье [3].

Результаты и обсуждение. Количество инфузорий в пробах, перечисленных в порядке увеличения глубины, представлено в табл. 2, а также на рис. 2 - 3. На фоне резких колебаний численности по глубинам обращает на себя внимание совпадение основного пика обилия донных инфузорий с границей появления серо­водорода. Пик инфузорий широкий и неслу-Морський екологічний журнал, № 1, Т. VIII. 2009 чайный: можно видеть как нарастание обилия инфузорий к глубине 160 м, так и последую­щее убывание их числа.

Табл. 2 Общее количество цилиат, найденных в Чёрном море в рейсе М72 на НИС «Метеор» (глу­бины от 120 до 2075 м)

Table 2 Total Ciliophora abundance in the Black Sea at the depth from 120 to 2075 m (METEOR cruise M72

data)

Глубина, м

Численность инфузорий

Станц

 

экз./проба

экз./100 см2

 

120

99

148

256

130

16

24

258

140

4

6

259

150

132

198

260

160

213

320

261

170

156

234

262

180

55

182

324

190

34

112

326

210

10

33

327

230

16

36

32

240

73

242

332

832

21

70

330

1807

5

16

286

2075

1

3,3

279

Следующее резкое повышение обилия отмечается на глубине 240 м, т.е. в зоне ста­бильной аноксии и устойчивого сероводород­ного заражения довольно высокой концентра­ции. Широк ли этот пик - неизвестно, т.к. сле­дующая станция была только на глубине 832 м, где обилие инфузорий было в 3.5 раза меньше, чем на 240 м, в нижнем пике. Это, кстати, го­раздо больше, чем на глубинах 130 - 140 м, где сероводород ещ' не обнаруживался. На двух станциях глубже 832 м численность инфузорий сильно снижается.

Верхний пик обилия инфузорий нахо­дится не только в области границы сероводо­рода. Важно, что здесь же наблюдается зимний пик продукции бактериопланктона (рис. 1, кривая 2) [9]. Таким образом, верхний пик ин­фузорий приурочен к скоплению пищи (речь идет о формах, потребляющих бактерии, но здесь же, естественно, скапливаются и хищные инфузории).

Рис. 2 Вертикальные профили численности Ciliophora и сопутствующие показатели: 1 - численность инфузорий; 2 - продукция бактерий (Sorokin et al., 2008);интенсивность бактериального хемосинтеза (Гулин, 1991); 4 - граница сероводорода

Fig. 2 Vertical profiles of Ciliophora abundance and accompa­nying indices: 1 - Ciliophora number; 2 - bacterial production; 3 - bacterial chemosynthesis; 4 - boundary of hydrogen sulfide

Сравнивая данные по пелагиали и бентали (рис. 1), нужно учитывать, что все изолинии имеют в Чёрном море «выпуклый» характер, и что кривая продукции не обязательно совпадает с кривой чис­ленности и биомассы, по которым было бы точнее судить о распределении доступной инфузориям пи­щи. Кривые обилия бактериопланктона для мая из­менчивы, но в области глубин 150 м обычно выявля­ются пики [8].

Нижний пик инфузорий также находится в области сгущения бактериальной активности: на глу­бине 250 м наблюдается пик интенсивности бактери­ального хемосинтеза [2]. Вертикальный профиль это­го процесса странным образом повторяет все три пи­ка обилия инфузорий (рис. 1, кривая 3).

Проведённые сравнения не слишком убеди­тельны, так как сопоставлялись кривые, полученные не в бентали, а в пелагиали, в разных точках моря, в разные годы.

Материалы по иным меромиктическим водоёмам показывают сгущения микропланк­тона в области перехода от аэробных вод к анаэробным, с присутствием H2S. Такие дан­ные получены для бассейна Кариако (Кариб­ское море) [10], для норвежского фиорда [5]. Эти материалы получены с применением гене­тических методов, но чёткие пики развития инфузорий в области границы анаэробных вод показаны классическими микроскопическими методами для датских фиордов и испанского озера [6, 7].

Изложенное свидетельствует, что в распределении донных инфузорий по глубинам

в заражённой сероводородом зоне Чёрного мо­ря выявляются пики, аналогичные другим ме-ромиктическим водоёмам. Скорее всего, пики инфузорий приурочены к областям сгущений бактериальной пищи.

Найденные формы инфузорий пока не подвергнуты серьёзной таксономической обра­ботке. По предварительным заключениям спе­циалистов, в пробах имеются представители родов Chilodonella, Trachelocerca, Trachelora-phis, Loxophylum и некоторых других. Мы опе­рировали числом морфотипов, которое, скорее, близко к числу родов, а не видов, поскольку намеренно не учитывались мелкие различия

Вертикальное распределение глубоководных инфузорий.

размеров и формы. После такого разъяснения приведём минимальное количество морфоти-пов по глубинам (рис. 3, кривая 2). На глубине 240 м был не только нижний пик численности инфузорий, здесь зарегистрировано наиболь­шее число морфотипов цилиат: если на других станциях отмечалось от 1 до 5 - 7 (чаще 5) морфотипов, то на этой глубине их было 8.

Рис. 3 Вертикальные профили общег обилия и числа морфотипов Ciliophora Чёрном    море.     1     - численност инфузорий; 2 - число морфотипов; 3 граница сероводородной зоны Fig. 3 Vertical profiles of the total abun dance and number of Ciliophora morpho types in the Black Sea. 1 - Ciliophora tota abundance; 2 - morphotypes number; 3 boundary of hydrogen sulfide

1. Азовский А. И., Мазей Ю. А. Инфузории мягких грунтов северо-восточного побережья Чёрного моря // Зоол. журн. - 2003. - 82, №8. - С. 899 -

912.

2. Гулин М. Б. Изучение бактериальных процессов сульфатредукции и хемосинтеза в водной среде Чёрного моря: автореф. дисс. ... канд. биол. на­ук. - Севастополь, 1991. - 20 с.

3. Сергеева Н. Г., Заика В. Е. Ciliophora в серово­дородной зоне Чёрного моря // Морск. экол. журн. - 2008. - 7, №1. - С. 80 - 85.

4. Azovsky A. I., Mazei Y. A. A conspectus of the Black Sea fauna of benthic ciliates // Protistology. - 2003. - 3, 2. - Р. 72 - 91.

5. Behnke A., Bunge J., Barger K. et al. Microeu-karyote community pattern along O2/H2S gradient in supersulphuridic anoxic fjord (Framvaren, Nor-wey) // Appl. Environ. Microbiol. - 2006. - 72, 5.

- P. 3626 - 3636.

6. Fenchel T., Kristensen L. D., Rasmussen L. Water column anoxia: vertical zonation of planktonic pro­tozoa // Mar. Ecol. Progr. - 1990. - Ser. 62. - P. 1

- 10.

7. Massana R., Pedros-Alio C. Role of anaerobic cili-ates in planktonic food webs: abundance, feeding, and impact on bacteria in the field // Appl. Environ. Microbiol. - 1994. - 60, 4. - P. 1325 - 1334.

8. Pimenov N. V., Rusanov I. I., Yusupov S. K. et al. Microbial processes at the aerobic-anaerobic inter­face in deep-water zone of the Black Sea // Micro­biology. - 2000. - 69, № 4. - Р. 436 - 448.

9. Sorokin Yu. I., Sorokina O. V. Primary production and bacterioplankton dynamics in the Black Sea during the cold season // Морск. экол. журн. -

2008. - 7, № 2. - С. 65 - 75.

10. Stoeck Th., Taylor G., Epstein S. Novel eukaryotes from the permanently anoxic Cariaco basin (Carib­bean Sea) // Appl. Environ. Microbiol. - 2003. -Sept. 2003. - Р. 5656 - 5663.

Поступила 20 сентября 2008 г.

Вертикальний розподіл глибоководних інфузорій в Чорному морі. В. Є. Заіка, Н. Г. Сергеева. Викладе­но матеріали по вертикальному розподілу донних Ciliphora в Чорному морі на глибинах від 120 до 2075 м. Сірководень починає реєструватись з 160 - 170 м. Відмічено три піки великої кількості циліат на глибинах 120, 160 та 240 м. Середній пік великої кількості припадає на глибини , що вже містять сірководень. Крім того, за даними, що були у нас, на тих же глибинах знаходяться пелагічні піки інтенсивності бактеріального хемосинтезу та продукції бактерій. Отож, піки великої кількості інфузорій можна пов'язати із скупченням їжі. У інших мероміктичних водоймах згущення мікропланктону також спостерігається в області переходу від аеробних вод до анаеробних. Найбільша кількість морфотипів циліат (8) була на глибині 240 м, в області нижнього піку багаточисельності.

Ключові слова: Ciliophora, Чорне море, бентос, великі глибини

The vertical distribution of the deep-water ciliates in the Black Sea. V. E. Zaika, N. G. Sergeeva. The materials on vertical distribution of the bottom Ciliophora in the Black Sea at the depths from 120 to 2075 m have been given. Hydrogensulfide began to be registered from 160 - 170 m. Three peaks of ciliates abundance at the depths of 120, 160 and 240 m were marked. Average abundance peak coincides with the depths of hydrogen sulfide appearance. Besides, according to the data available, at the same depths there are pelagic peaks of intensity of bacterial hemosyn-thesis and bacteria production. Therefore ciliates abundance peaks can be connected with food accumulations. In other meromictic water reservoirs microplankton densing were observed also in the region of transit from aerobic waters to anaerobic ones. The most number of ciliates morphotypes (8) was at the 240 m depth, in the region of the lower peak of abundance.

Key words: Ciliophora, Black Sea, benthos, great depths

Морський екологічний журнал, № 1, Т. VIII. 2009

Страницы:
1 


Похожие статьи

В Е Заика, Н Г Сергеева - Вертикальное распределение глубоководных инфузорий

В Е Заика, Н Г Сергеева - Изменение границ донных поселений у полихет protodrilus sp и vigtorniella zaikai в чёрном море