ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК, 2008, том 422, № 6, с. 848-849
^ ОБЩАЯ
БИОЛОГИЯ
УДК 579.68
СЕЗОННОЕ ПЕРЕМЕЩЕНИЕ ПУЛА НЕЗАМЕНИМОЙ ЭЙКОЗАПЕНТАЕНОВОЙ КИСЛОТЫ ПО ПЕЛАГИЧЕСКОЙ ТРОФИЧЕСКОЙ ЦЕПИ ЭВТРОФНОГО ВОДОХРАНИЛИЩА
© 2008 г. Н. Н. Сущик, М. И. Гладышев, О. Н. Махутова, Е. С. Кравчук,
О. П. Дубовская, Г. С. Калачёва
Представлено академиком И.И. Гительзоном 05.03.2008 г. Поступило 18.03.2008 г.
Известно, что для функционирования трофических цепей большое значение имеет не только количество производимого и потребляемого органического вещества, но и его качество, т.е. элементный и биохимический состав. В последние два десятилетия установлено, что в пелагических экосистемах взаимодействие продуцентов и первичных консументов, фито- и зоопланктона, существенно зависит от содержания в фитопланктоне незаменимой эйкозапентаеновой кислоты (20:5ю3, ЭПК) [1]. Утверждается, что содержание ЭПК в сестоне, определяющее в конечном итоге эффективность взаимодействия трофических звеньев, находится в обратной зависимости от уровня трофности водных экосистем [2]. Данное утверждение основывается на анализе летнего фитопланктона, который, как известно, в олиго-трофных водоемах представлен в основном диатомовыми, криптофитовыми и другими микроводорослями, богатыми ЭПК, тогда как в эвтроф-ных водоемах доминируют цианобактерии, не способные синтезировать эту кислоту [3]. Однако за пределами рассматриваемого в работе [2] летнего периода, а именно весной, в эвтрофных водоемах, как известно, доминируют холодолюби-вые планктонные диатомеи, для которых характерно высокое содержание ЭПК [4]. Может ли весенний пик биомассы диатомей, сопровождающийся повышенным содержанием ЭПК в сестоне, в эвтрофных водоемах иметь значение для организмов следующего трофического уровня, зоопланктона, пик биомассы которого приходится на летний период? Как было установлено ранее, для речной экосистемы характерно перемещение пула ЭПК из биомассы весеннего фитоперифитона
Институт биофизики
Сибирского отделения Российской Академии наук, Красноярск
Сибирский федеральный университет, Красноярск
в биомассу летнего зообентоса, т.е. пик содержания ЭПК в биомассе консументов появлялся не одновременно с пиком этой кислоты в биомассе продуцентов, а с некоторым отставанием по времени (лаг-фазой) [5, 6]. Целью данной работы была проверка гипотезы о том, что и в пелагической экосистеме эвтрофного водохранилища происходит перемещение запасов ЭПК из весеннего фитопланктона в летний зоопланктон, а также на следующие трофические уровни, причем в этих процессах также имеются соответствующие лаг-фазы.
Для проверки гипотезы на небольшом рекреационном водохранилище, расположенном на р. Бугач (вторичный приток Енисея) в окрестностях г. Красноярска, в мае-октябре 2007 г. мы проводили еженедельные биосъемки. Пробы, отобранные батометром, из столба воды от поверхности до дна (глубина 3.5-4 м) разделяли на две фракции фильтрованием через планктонную сеть, ячеи 115 мкм. Методы дальнейшей обработки фракции фитопланктона (сестона) размером <115 мкм и анализа содержания жирных кислот (ЖК) посредством хромато-масс-спектрометрии подробно описаны в [7]. Доля биомассы микрозоопланктона в сестоне, определяемая микроско-пированием, составляла в среднем 8.3 ± 2.4%. Анализ ЖК фракции зоопланктона размером >115 мкм производили тем же методом, что и для ЖК фракции сестона. В день биосъемки в водохранилище отлавливали 1-3 экземпляра карася Carassius auratus (Linnaeus) размером преимущественно 10-13 см (возраст 2+ - 3+). Караси указанного возраста в изучаемом водохранилище являются планктофагами. У рыб отделяли плавники и кишечник, тела гомогенизировали в блэндере и анализировали биомассу на содержание ЖК.
Из полученных результатов (рис. 1) следует, что экосистемный пул ЭПК, созданный диатомея-ми (Stephanodiscus sp.) в мае (рис. 1а), сохраняется в биомассе зоопланктона до конца июня (рис. 16).
СЕЗОННОЕ ПЕРЕМЕЩЕНИЕ ПУЛА 849
мкг/л
Число, месяц
Рис. 1. Сезонная динамика содержания эйкозапентаеновой кислоты во фракции фитопланктона (сестона) (а), во фракции зоопланктона (б) и в биомассе карася (в) в водохранилище на р. Бугач, 2007 г.
Сезонный максимум содержания ЭПК в биомассе вторичных консументов, карасей-планктофагов, наблюдается в начале июля (рис. 1в). Результаты, полученные для пелагической экосистемы водохранилища, качественно совпали с данными аналогичного исследования литорального бентоса реки, в котором также наблюдалось перемещение весеннего пула ЭПК из биомассы фитопери-фитона в летне-осенний пул биомассы зообенто-са [6].
Таким образом, установлено, что вопреки существующим представлениям [2], в эвтрофном водохранилище может наблюдаться высокое содержание ЭПК во фракции летнего зоопланктона, возникающее за счет пула, произведенного весенним фитопланктоном. Раннелетний максимум содержания ЭПК в зоопланктоне сохраняется в течение месяца. Лаг-фаза появления сезонного максимума ЭПК в биомассе вторичных консументов составляет 1.5-2 мес. от сезонного (весеннего) максимума ЭПК фитопланктона.
Работа поддержана грантом РФФИ 07-0500076, грантами Минобрнауки РФ и Американского фонда гражданских исследований и развития (СЯЬр) № КБС-002 и Программы "Фундаментальные исследования и высшее образование" № Рв07-002-1.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Muller-Navarra DC., Brett M.T., Liston A.M., Goldman CR. // Nature. 2000. V. 403. P. 74-77.
2. Muller-Navarra D C., Brett M.T., Park S. et al. // Nature. 2004. V. 427. P. 69-72.
3. Ahlgren G, Gustafsson IB., Boberg M. // J. Phycol. 1992. V. 28. P. 37-50.
4. Sushchik N.N., Gladyshev M.I., Kalachova G S. et al. // Freshwat. Biol. 2003. V. 48. P. 394-403.
5. Гладышев М.И., Сущик H.H., Кравчук Е.С. и др. // ДАН. 2005. Т. 403. № 2. С. 277-278.
6. Sushchik N.N., Gladyshev M.I., Kravchuk E.S. et al. // Aquat. Ecol. 2007. V. 41. P. 349-365.
7. Gladyshev M.I., Sushchik N.N., Kolmakova A.A. et al. // Aquat. Ecol. 2007. V. 41. P. 9-23.
9 ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК том 422 < 6 2008
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.