БИОЛОГИЯМОРЯ, 2013, том 39, № 4, с. 246-253
Оригинальные статьи
УДК 582.261+577.95 АЛЬГОЛОГИЯ
ВИДОВОЙ СОСТАВ И КОЛИЧЕСТВЕННОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ
ДИАТОМОВЫХ ВОДОРОСЛЕЙ РОДА PSEUDO-NITZSCHIA Н. PERAGALLO, 1900 В РОССИЙСКИХ ВОДАХ ЯПОНСКОГО
И ОХОТСКОГО МОРЕЙ1
© 2013 г. И. В. Стоник, Т. Ю. Орлова
Институт биологии моря им.А.В.ЖирмунскогоДВО РАН, Владивосток 690059 e-mail: innast@imb.dvo.ru
Статья принята к печати 24.01.2013 г.
Исследованы видовой состав и количественное распределение диатомовых водорослей рода Pseudo-nitzschia в российских водах Японского и Охотского морей. Обнаружены 11 видов этого рода, среди которых 7 видов известны как потенциально токсичные. Самые высокие концентрации микроводорослей рода Pseudo-nitzschia (1.4 * 1062.7 х Ю6 кл/л) отмечены летом и осенью в зал. Петра Великого Японского моря, а самые низкие (2.5 х Ю2—1 х 104 кл/л) - в Сахалинском заливе и зал. Академия Охотского моря. Наибольшее видовое разнообразие потенциально токсичных диатомей (7 видов) и самая высокая концентрация их клеток (более 6* 10' кл/л) зарегистрированы в зал. Петра Великого Японского моря и в зал. Анива Охотского моря. Плотность потенциально токсичных видов была высокой (более 2 » 10! кл/л) у северо-восточного побережья о-ва Сахалин, в Амурском лимане и прилегающих водах. Построены карты распространения видов рода Pseudo-nitzschia и распределения плотности потенциально токсичных микроводорослей в районах исследования. Выявлены зоны повышенной опасности возникновения случаев амнезического отравления моллюсками.
Ключевые слова: диатомовые водоросли, Pseudo-nitzschia, плотность, Японское море, Охотское море.
Species composition and quantitative distribution of the diatom genus Pseudo-nitzschia H. Peragallo, 1990 in Russian waters of the Sea of Japan and the Sea of Okhotsk. I. V. Stonik, T. Yu. Orlova (A.V. Zhirmunsky Institute of Marine Biology, Far East Branch, Russian Academy of Sciences, Vladivostok 690059)
The species composition and quantitative distribution of the diatom genus Pseudo-nitzschia were studied in the Russian waters of the Sea of Japan and the Sea of Okhotsk. To date, 11 species of this genus have been found, among which 7 species are known to be potentially toxic. The highest concentrations of Pseudo-nitzschia species (1.4 x 106-2.7 x 106 cells/liter) were recorded in summer and fall in Peter the Great Bay (Sea of Japan) and the lowest (2.5 x Ю2-1 x 104 cells/liter) in Sakhalin and Akademiya bays (Sea ofOkhotsk). The highest species diversity (7 species) and population density (more than 6 x Ю5 cells/liter) of potentially toxic diatoms were found in Peter the Great Bay of the Sea of Japan and in Aniva Bay, the Sea ofOkhotsk. High concentrations ofpotentially toxic species (more than 2 x Ю5 cells/liter) were observed in the coastal waters of northeastern Sakhalin Island and in the Amur River estuary and adjacent waters. Maps showing the distribution of Pseudo-nitzschia species and density distributions ofpotentially toxic microalgae in the studied areas are provided. Zones with increased risk of amnesic shellfish poisoning were found in the coastal waters of Sakhalin Island. (Biologiya Morya, 2013, vol. 39, no. 4, pp. 246-253).
Keywords: diatoms,Pseudo-nitzschia, population density, Sea ofJapan, Sea ofOkhotsk.
Диатомовые водоросли рода Pseudo-nitzschia H. Peragallo, 1900 широко распространены в планктоне прибрежных и океанических вод (Hasle et al., 1996). В настоящее время 14 видов этого рода известны как потенциальные продуценты домоевой кислоты - нейротоксина, ответственного за возникновение амнезического отравления моллюсками (Amnesic Shellfish Poisoning, ASP) у человека, морских млекопитающих и птиц (belong et al., 2012).
В последние десятилетия были обобщены сведения о видовом составе, распространении и токсич-
ности представителей рода Pseudo-nitzschia в разных районах Мирового океана (Hallegraeff, 1994; Hasle et al., 1996; Hernandez-Becerril, 1998; Priisholm et al., 2002; Kaczmarska et al., 2007; belong et al., 2012; Trainer et al., 2012). В то же время детальные исследования, в которых приводятся данные о плотности природных популяций водорослей рода Pseudo-nitzschia, в том числе видов, достоверно идентифицированных с помощью электронной микроскопии, немногочисленны (Martin et al., 1990; Caroppo et al., 2005; Kaczmarska et al., 2007; Buric et al., 2008).
1 Работа выполнена при финансовой поддержке грантов РФФИ-ДВО(№ 11-04-98557-р_восток_а) и ДВО РАН (№ 12-Ш-А-06-077, 12-Ш-А-06-096,
12-1-П30-09, 12-1-0-02-020, 12-1-П4-02 и 12-1-П28-03).
В связи с увеличением потребления морепродуктов и развитием аквакультуры проблемы, связанные с токсичностью диатомовых водорослей, становятся актуальными и в России (Вершинин, Орлова, 2008). Начиная с 1992 г. в прибрежных водах Японского моря, а также у берегов о-ва Сахалин, где находятся хозяйства марикультуры и рекреационные зоны, регулярно отмечают случаи "цветения" микроводорослей рода Рзеи^-пигясЫа (Ог1оуа й а1., 1996; Стоник и др., 2001; ЗЬшк й а1., 2008, 2011). Ранее была показана высокая токсичность вида Р. тиШзепея в культуре, изолированной из зал. Петра Великого Японского моря (Ог1оуа й а1., 2008). В обобщающем таксономическом исследовании Рзеи^-пигясЫа из российских вод Японского и Охотского морей приведена подробная информация о видовом разнообразии и морфологии видов этого рода (81;ошк й а1., 2011). Однако сведения о плотности популяции видов Рзеи^-пигясЫа в дальневосточных морях России, основанные на результатах электронно-микроскопических исследований, необходимых для достоверной идентификации видов, немногочисленны (Ог1оуа й а1., 1996; Стоник и др., 2001; ЗЬшк й а1., 2008).
Цель настоящей работы - обобщить данные о видовом составе, плотности и распределении видов рода Рзеи^-пигясЫа в российских водах Японского и Охотского морей; на основе многолетних исследований фитопланктона построить карты распространения видов Рзеи^-пигясЫа и распределения плотности потенциально токсичных видов этого рода, а также определить зоны потенциальной опасности амнезического
отравления моллюсками (ASP) у юго-восточных берегов России.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА
Пробы фитопланктона объемом 1 л отбирали 5-литровым батометром Ниекина в разные сезоны 1995-2006 гг. на 34 станциях в пяти районах (I-V) Японского и Охотского морей (рис. 1, табл. 1). Пробы фиксировали раствором Люголя и концентрировали методом осаждения до объема 15-20 мл или методом обратной фильтрации через нуклеопоровые фильтры с диаметром пор 2 мкм (Федоров, 1979).
Численность клеток микроводорослей подсчитывали в счетной камере Sedgewick-Rafter объемом 1 мл (Andersen, Throndsen, 2003), а затем приводили к объему 1 л, т.е. оценивали плотность. В периоды массового развития фитопланктона плотность клеток подсчитывали в неконцентрированной пробе, взятой непосредственно из пятна "цветения". В некоторых случаях для пар видов P. calliantha и P. cf. caciantha, а также P. pungens и P. multiseries, у которых под световым микроскопом длина, ширина и форма клеток сходны, определяли суммарную плотность в пробе. Доминирующим считали вид, плотность которого составляла не менее 20% от общей плотности всех видов в сообществе (Коновалова, 1984).
Идентификацию видов Pseudo-nitzschia проводили с помощью светового микроскопа (CM) Olympus ВХ40 (Токио, Япония) и трансмиссионного электронного микроскопа (ТЭМ) JEOL JEM-100S (Токио, Япония). При подготовке материала к изучению с помощью ТЭМ использовали традиционные методики очистки панцирей, включающие применение концентрированной серной кислоты и центрифугирование с дистиллированной водой. Для изучения материала с помощью ТЭМ одну каплю отмытой пробы наносили на бленды с формваром и высушивали на воздухе.
Рис. 1. Карта-схема расположения станций отбора проб фитопланктона в северо-западной части Японского моря и у берегов о-ва Сахалин в Охотском море (1-34). Здесь и на рис. 2иЗ: 1-У - районы отбора проб.
Таблица 1. Местоположение станций, объем и время отбора проб фитопланктона в северо-западной части Японского моря и в Охотском море
Номер станции Дата отбора проб Горизонт, м Кол-во проб Широта (с.ш.) Долгота (в.д.)
[. Район зал. Посьета
1 2.07.2003 0.5 1 42°18' 130°44'
2 25.08.1997 0.5 1 42°17' 130°47'
3 31.07.2003 0.5 1 42°19' 130°46'
4 2.07-1.08.2003 0.5 2 42°26' 130°50'
5 2.07.2003 0.5 1 42°26' 130°51'
6 12.07-29.08.1996 0.5 2 42°26' 130°52'
7 27.07-25.08.1996 0.5 4 42°28' 130°48'
8 2.07.2003 0.5 1 42°28' 130°54'
9 25.08.1997 0.5 2 42°32' 130°51'
I. Амурский залив
10 31.01.1996-21.11.2005 0.5,2,6, 10 92 43°12' 131°54'
11 29.08.2002-20.11.2005 0.5,2,6, 10 39 43°1Г 131°54'
11 1.11.2002 0.5,2,6, 10 1 43°1Г 131°54'
12 20.11.2004 0.5 1 43°07' 131°52'
13 10.05.2001-20.10.2002 0.5,2,6, 10 11 43°01' 131°47'
[. Уссурийский залив
14 5.05-11.11.1999 0.5 7 43°05' 131°58'
14 21.11.2002 0.5 1 43°05' 131°58'
15 15.05.2001-24.05.2002 0.5 19 43°1Г 132°06'
I. Зал. Восток
16 14.07-28.08.1995 0.5 3 42°53' 132°44'
17 5.07.2001-25.06.2004 0.5 23 42°54' 132°46'
II. Зал. Анива
18 10.04.2001-15.11.2002 0.5, 10,23 47 46°02' 142°13'
19 10.04.2001-15.11.2002 0.5, 10,23 31 46°32' 142°26'
20 15.11.2002 0.5, 10,23 3 46°29' 143°15'
21 15.11.2002 0.5, 10,23 3 46°10' 143°15'
III. Северо-восточное прибрежье о-ва Сахалин
10.07.2003
23.10.2002 9.10.2004
12.06.2006 16.06.2006 13.06.2006
21.07.2003 20.07.2003
0.5, у дна
0.5 0.5, у дна
IV. Сахалинский залив и зал. Академия
0.5, у дна 0.5, у дна 0.5 0.5 0.5
52°03' 52°42' 52°55'
53°38' 53°56' 53°48' 54°19' 54°03'
V. Амурский лиман и прилегающие воды
143°45' 143°34' 143°30'
141°47' 141°58' 142°30' 140°53' 137°36'
30 18.07.2005 0.5 1 51°35' 141°37'
31 10.06.2006 0.5 1 52°02' 141°29'
32 18.07.2005 0.5, у дна 2 52°05' 141°33'
33 17.07.2005 0.5 1 52°18' 141°22'
34 17.07.2005 0.5 1 52°29' 141°27'
Примечание. 1-У - районы отбора проб (см. рис. 1).
РЕЗУЛЬТАТЫ
Видовой состав ираспространение микроводорослей
На основе данных световой и электронной микроскопии нами были определены 11 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.