научная статья по теме МНОГОКЛЕТОЧНЫЙ МЕЙОБЕНТОС И ТАКСОЦЕН НЕМАТОД В РАЙОНЕ МЕТАНОВЫХ ВЫХОДОВ НЬЕГГА (НОРВЕЖСКОЕ МОРЕ) Биология

Текст научной статьи на тему «МНОГОКЛЕТОЧНЫЙ МЕЙОБЕНТОС И ТАКСОЦЕН НЕМАТОД В РАЙОНЕ МЕТАНОВЫХ ВЫХОДОВ НЬЕГГА (НОРВЕЖСКОЕ МОРЕ)»

БИОЛОГИЯ МОРЯ, 2014, том 40, № 4, с. 268-278

УДК 574.587 БИОЛОГИЯ СООБЩЕСТВ

МНОГОКЛЕТОЧНЫЙ МЕЙОБЕНТОС И ТАКСОЦЕН НЕМАТОД В РАЙОНЕ МЕТАНОВЫХ ВЫХОДОВ НЬЕГГА

(НОРВЕЖСКОЕ МОРЕ)

© 2014 г. Д. А. Портнова1, В. О. Мокиевский1, X. Хафлидасон2, К. Тодт3

1Институт океанологии им. И.И. ШиршоваРАИ,Москва 117997;

2Университет Бергена, Факультет наук о земле, морской геологии и геофизике, Берген 7800;

3Музей Университета Бергена, Берген 7800 e-mail: daria.portnova@gmail.com

Статья принята к печати 19.09.2013 г.

На основании визуальных наблюдений в районе метановых выходов Ньегга (Норвежское море) были проведены условные границы и выделены следующие типы микробиотопов: поля сибоглинид, бактериальный мат и фоновый осадок. Многоклеточный мейобентос был представлен 14 крупными таксонами; на семи станциях из восьми доминировали Nematoda. Таксономическое разнообразие многоклеточного мейобентоса на полях сибоглинид превышало его разнообразие на фоновом участке дна. Средняя плотность поселения в микробиотопе сибоглинид в 1.3 раза превышала обилие организмов в фоновых осадках. Бактериальные маты характеризовались разными значениями численности нематод и мейобентоса в целом. Модальная размерная фракция мейобентоса и нематод независимо от микробиотопа приходилась на пробы, полученные на ситах с размером ячеи 63-125 мкм. Всего в пробах отмечено 88 видов нематод, принадлежащих к 26 семействам и 63 родам. Видовое разнообразие уменьшалось в направлении от фонового биотопа к полям сибоглинид и далее к бактериальным матам.

Ключевые слова: мейобентос, морские свободноживущие нематоды, метановые выходы, Ньегга.

Metazoan meiobenthos and nematode taxocenosis in the Nyegga pockmark field (Norwegian Sea).

D. A. Portnova1, V. O. Mokievskiy1, И. Haflidason2, C. Todt3 ('Shirshov Institute of Oceanology, Russian Academy of Sciences, Moscow 117997; 2University of Bergen, Department of Earth Science, Marine Geology and Geophysics, Bergen 7800; 'University ofBergen, University Museum ofBergen, Bergen 7800)

Based on visual observations in the Nyegga methane seep area, we identified the arbitrary boundaries and types of microbiotopes: siboglinid fields, bacterial mats, and background sediment. The metazoan meiobenthos was represented by 14 major taxa; nematodes were dominant at seven out of the eight stations. The taxonomic diversity of meiobenthos in siboglinid fields was higher than that of background sediment. The average abundance of organisms in siboglinid fields was 1.3 times higher than that in background sediment. The values of abundance of nematodes and meiobenthos as a whole varied among bacterial mats. The modal size fraction of meiobenthos and nematodes occurred in samples obtained on sieves with a 63-125 цт mesh size regardless of the microbiotope. A total of 88 species of nematodes belonging to 26 families and 63 genera were identified. The species diversity decreased in the direction from background sediment to siboglinid fields and further to bacterial mats. (Biologiya Morya, 2014, vol. 40, no. 4, pp. 268-278).

Keywords: meiobenthos, marine free-living nematodes, methane seeps,Nyegga.

Холодные метановые высачивания широко распространены в Мировом океане, особенно вдоль континентальных окраин (Levin, 2005). Холодными метановыми (углеводородными) выходами называют высачивания газонасыщенных растворов и газов углеводородного ряда (Галимов, Кодина, 1992; Levin, 2005). При разгрузке метана из осадка в водную толщу образуется специфический тип местообитания, называемый "метановые выходы" или "метановые высачивания". Сильные выхлопы газонасыщенного раствора, проходя сквозь мелкозернистые осадки, изменяют поверхность дна, образуя кратеры - округлые углубления (Ussier et al., 2003; Hovland, 2005). Эти кратеры были названы покмарка-ми (pockmark), т.е. оспинами на морском дне (Hovland, 1984). Обычно покмарки находятся поблизости друг от друга, образуя целые районы (Hovland, 2005). К холодным высачиваниям как к месту подводной разгрузки

глубинных флюидов приурочены проявления гидратов (Леин, 2004). Высачивания газонасыщенного раствора через осадок могут возникать вследствие разложения газогидратов метана. К настоящему времени газовые гидраты обнаружены как в морских холодных высачива-ниях (Соловьев, 2002; Hovland, 2005; Ivanov et al., 2007; Magalhaes, 2007), так и на дне пресноводного оз. Байкал (Matveeva et al., 2003).

Широкое распространение метановых выходов и газовых гидратов метана в осадках океана явилось причиной интенсивного изучения не только литологии и геохимии донных отложений в районе высачиваний, но и фауны, населяющей холодные высачивания (Southward, Dando, 1988; Pimenov et al., 2000; Nikolaus et al., 2003). В биотопе метанового выхода можно выделить центральную и периферическую зоны. В центральной зоне с интенсивным истечением газонасыщенного раствора и

максимальной концентрацией восстановленных соединений фауна отсутствует, но могут быть развиты бактериальные маты (Levin, 2005). Вокруг центральных зон присутствуют и восстановленные соединения, и кислород, поэтому здесь поселяются такие крупные симбио-трофные животные, как двустворчатые моллюски и си-боглиниды (вестиментиферы, погонофоры) (Cordes et al., 2003). Животные создают агрегированные структуры (переплетение биссусных нитей двустворчатых моллюсков или хитиновых трубок сибоглинид), прокладывают ходы, увеличивая гетерогенность внутри осадка, и в результате создают среду обитания для более мелких организмов (Mitsch, Jôrgensen, 1989). В верхних слоях осадка с плотными поселениями сибоглинид и многочисленными двустворчатыми моллюсками из рода Thyasira концентрация метана ниже, чем на осадке без сибоглинид (Sommer et al., 2009). На трубках сибоглинид поселяются фораминиферы, губки, гидроидные полипы, актинии, мшанки и асцидии (Turnipseed et al., 2003). Трубки погонофор, проникающие в осадок на глубину до 40 см, аэрируют грунт; вокруг трубок сибоглинид концентрируются метаноокисляющие и сульфидокисляющие бактерии (De Beer et al., 2006), расширяя зону обитания для других организмов. Мейофауна, ассоциированная с массовыми поселениями крупных симбиотрофных беспозвоночных, представлена фораминиферами, нематодами, гарпактицидами, киноринхами, остракодами, клещами, тихоходками, гнатостомулидами и ювенильными стадиями макробентосных животных (Shirayama, Ohta, 1990; Jensen et al., 1992; Olu et al., 1997; Soltwedel et al., 2005).

Оползень Сторегга в Норвежском море - один из самых крупных и изучаемых оползней, известных с 1970-х годов (Bugge, 1983; Bryn et al., 2005). На северном склоне оползня Сторегга и на границе между плато Море (Мже) и плато Воринг (V0ring) располагается район Ньегга (Bunz et al., 2003). Это глубоководная область (700-740 м), представляющая собой поле из 205 покмарков (Haflidason et al., 2008, 2009; Hjelstuen et al., 2009). Кратеры овальные или круглые, глубиной до 1015 м и диаметром от 50 до 300 м (Hjelstuen et al., 2009). Некоторые кратеры отделены от площади дна валом, который сформирован карбонатными постройками до 8-10 м в высоту (Hovland, Svensen, 2006). Окружающие

морские осадки формируют ровный рельеф дна с фоновой мегафауной - морскими губками и крупными морскими перьями из рода Umbellula. К покмаркам приурочена повышенная плотность донной фауны, в том числе рыб (Krylova et al., 2011). Между карбонатными формациями внутри кратеров встречаются небольшие кочки высотой 40-60 см и около 1 м в диаметре; температура придонной воды составляет -0.7°С (Hovland, Svensen, 2006). Кочки формируются над массивными залежами газогидратов. На вершинах или склонах кочек осадок покрыт белыми пятнами бактериальных матов, которые маркируют высачивания газонасыщенного раствора. На ровном дне вблизи кочек и на склонах кочек располагаются поселения сибоглинид (Polychaeta: Siboglinidae) (Hovland, 2009). Между куртинами сибоглинид на склонах холмов встречаются пятна флюидизированного осадка (насыщенного углеводородами), а ямки на осадке свидетельствуют о точечной эрозии метаном из газогидратов, залегающих в толще грунта (Hovland, 2009). Аналогичные пятна серого осадка были описаны между поселениями сибоглинид на грязевом вулкане Капитан Арутюнов (Sommer et al., 2009). На склонах и на дне кратеров между скоплениями сибоглинид некоторые участки дна покрыты раковинами двустворчатого моллюска Issoropodon nyeggaensis (Krylova et al., 2011).

Основная цель настоящей работы - изучение особенностей таксономического состава и закономерностей распределения многоклеточного мейобентоса и морских свободноживущих нематод в районе метановых выходов Ньегга в Норвежском море.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА

Во время рейса GS08-155 на НИС "G.O. Sars" в районе Ньегга (2009 г.) было выполнено 8 мейобентосных станций (табл. 1). Пробы мейобентоса отбирали пластиковыми ко-рерными пробоотборниками (трубками), размещенными на телеуправляемом аппарате "Bathysaurus XL". Диаметр каждой трубки - 5.8 см, площадь поперечного сечения - 26.4 см2. Для изучения количественных характеристик мейобентоса колонку грунта выдавливали из трубки и нарезали на слои 0-1, 1-2, 2-3, 3-4 и 4-5 см от поверхности осадка. Каждый слой фиксировали забуфференным на фильтрованной морской воде 7% раствором формалина и обрабатывали. Изученный материал представлен 40 подпробами, объем каждой подпробы около 26.4 см3. При расчетах площадь одной пробы принимали

Таблица 1. Характеристика мест отбора проб мейобентоса в районе метановых выходов Ньегга

Номер станции; Рлубина, Описание участка

дата отбора проб м

1; 06.08.2008 739 Кратер Додо; бактериальный мат

2; 31.07.2008 720 Кратер Тобик; бактериальный мат

3; 06.08.2008 714 Кратер Додо; сибоглиниды, небольшой слой бактериального мата на поверхности трубок

4; 31.07.2008 720 Кратер Тобик; сибоглиниды

5; 05.08.2008 730 Кратер Джи 11; пятно серого осадка между трубками сибоглинид

6; 31.07.2008 720 Кратер Тобик; фоновый биотоп

7; 05.08.2008 734 Кратер Джи 11; фоновый биотоп; осадок с раковинами /.таогороаЬи геуе^^аеи^г^

8; 06.08.2008 739 Кратер Додо; фоновый биотоп

равной 10 см2. В

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком