ЗООПЛАНКТОН, ЗООБЕНТОС, ^^^^^^^^^^^^ ЗООПЕРИФИТОН
УДК 591.52.12(265)
ГЕТЕРОТРОФНЫЕ БАКТЕРИИ, ЗООФЛАГЕЛЛЯТЫ И ИНФУЗОРИИ ПРИБРЕЖНЫХ ВОД СЕВЕРО-ВОСТОЧНОГО ШЕЛЬФА ЧЕРНОГО МОРЯ
© 2014 г. Ж. П. Селифонова
Государственный морской университет им. адмирала Ф.Ф. Ушакова, 353918 Новороссийск, проспект Ленина, 93, e-mail: Selifa@mail.ru Поступила в редакцию 18.12.2012 г.
По показателям плотности и биомассы гетеротрофного бактериопланктона воды портовых городов Новороссийска и Туапсе соответствовали эвтрофно-гиперэвтрофным, курортных городов Геленджика и Анапы — гиперэвтрофным. В период положительных аномалий температуры воды (август 2010 г.) в зонах рекреации численность гетеротрофных бактерий достигала рекордных цифр — 12.7— 14.2 млн кл./мл. Преобладали цепочковидные и нитевидные формы бактерий (57—65%), характерные для сильного берегового загрязнения вод. В частично изолированных акваториях (Новороссийский порт, Геленджикская бухта) обилие зоофлагеллят (кинетопластид) достигало уровня высо-коэвтрофных вод — 6.2—9.7 млрд экз./м3. Вместе с тем биомасса алорикатных инфузорий была в 1.5 раза ниже максимальных значений, когда-либо зарегистрированных в прибрежных водах северо-восточного шельфа. В Новороссийской бухте отмечены вспышки численности чужеродных видов тинтиннид родов Eutintinnus, Tintinnopsis и Amphorellopsis, занесенных с балластными водами судов. Соотношение раковинных инфузорий к общему количеству инфузорий увеличилось в 5 раз и достигло 25—40%. В загрязненном нефтью Туапсинском порту и открытой Анапской бухте простейшие развивались значительно слабее.
Ключевые слова: бактерии, простейшие, уровень развития, биоинвазии, бухты и порты, Черное море. DOI: 10.7868/S0320965214030176
ВВЕДЕНИЕ
В экосистеме Черного моря большая часть потока энергии проходит через детритную пищевую цепь с участием бактерий и простейших. Бактерии, зоофлагелляты и инфузории не только способствуют передаче вещества и энергии от авто-трофов до многоклеточного зоопланктона и, следовательно, участвуют в процессах самоочищения, но и служат одним из существенных показателей трофического состояния водоема и его экологического статуса [22]. Впервые в прибрежной зоне северо-восточного шельфа Черного моря (район г. Геленджика) изучение бактериального населения проведено в конце 1970-х годов [14], в Новороссийской бухте — в 1980-х и середине 1990-х годов, Туапсинском порту — в начале 2000-х годов [3, 8, 17, 21]. Первые систематические исследования видового состава и распределения зоофлагеллят в восточной части Черного моря и в прикавказской зоне у г. Геленджика были выполнены в 1977 г. с использованием фазовоконтрастного освещения в камере-пенале [15]. В начале 1980-х годов с появлением люминесцентной микроскопии бактерии и зоофлагелляты стали определять в фиксированных пробах на черных ядерных фильтрах с использованием флюорохрома акридина оранжевого и примулина [7]. Методические трудности учета
алорикатных форм стали причиной фрагментарного изучения черноморских инфузорий. Основное внимание исследователей уделялось тинтин-нидам. Н.В. Мамаева [11, 12] существенно расширила знания об алорикатных инфузориях северовосточного шельфа Черного моря. Наиболее полные фаунистические списки планктонных свобод-ноживущих инфузорий (186 таксономических форм) для прибрежных участков северо-западной части получены А.В. Куриловым [25]; для мягких грунтов северо-восточной части (116 таксономических форм) — А.И. Азовским [1]. В Новороссийском порту инфузории и зоофлагелляты впервые исследованы в 1980-х годах [8]. Последующие изучения их таксономического состава и межгодовых изменений численности и биомассы показали, что протозойный планктон — существенный компонент экосистемы Новороссийской бухты и играет важную роль в трофодинамических процессах пе-лагиали [17, 18]. Обнаружение в фаунистическом составе тинтиннид новых видов [4, 19, 20] свидетельствовало о значительной восприимчивости экосистемы Новороссийской бухты к инвазиям чужеродных организмов. Слабая изученность микрогетеротрофов прибрежных вод северо-восточного шельфа, главным образом портов и бухт, подверженных значительному антропогенному
39° в.д.
44° с.ш.
Рис. 1. Схема станций отбора проб в северо-восточной части Черного моря. На врезках — бухты и порты.
прессу, определяет актуальность исследования. Новороссийская бухта — самая крупная на северовосточном шельфе Черного моря. Порт расположен в вершине бухты — эстуарной зоне р. Цемес. Небольшая по площади акватория Туапсинского порта с двух сторон ограничена устьями рек, со стороны открытого моря — молом и волноломами. Города Геленджик и Анапа — известные здравницы России, прибрежные воды которых испытывают все возрастающую рекреационную нагрузку.
Цель работы — оценка уровня развития гетеротрофных бактерий, зоофлагеллят и инфузорий в акваториях портовых и курортных городов Новороссийска, Туапсе, Геленджика и Анапы.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Планктонные пробы в Туапсинском порту собирали в разные сезоны 2009—2011 гг., в Гелен -джикской бухте — весной—осенью 2005—2011 гг. (с перерывами), в Новороссийской и Анапской бухтах — в 2006—2011 гг. (с перерывами) (рис. 1). В Новороссийской бухте и Туапсинском порту часть станций располагалась в акваториях портов, фоновые станции — за их пределами. Проанализировано 839 проб (табл. 1). Для каждой акватории вычисляли средние показатели численности и биомассы исследуемых микроорганизмов.
Гетеротрофных бактерий и зоофлагеллят собирали из поверхностного слоя воды. Неконцентри-
Таблица 1. Объем материала, собранного в прибрежных водах северо-восточного шельфа Черного моря
Год Район отбора проб Компонент обработки Глубина отбора, м Количество станций
2006, 2007, 2011 Новороссийская бухта Гетеротрофный бактериопланктон 8-20 8 (88)
Зоофлагелляты 8 (79)
2006-2011 Инфузории 8(132)
2009-2011 Туапсинский порт Гетеротрофный бактериопланктон 8-15 10 (120)
Инфузории 10(120)
2005-2007, 2009-2011 Геленджикская бухта Гетеротрофный бактериопланктон 5-12 4 (64)
Зоофлагелляты 4 (56)
Инфузории 4 (44)
2006, 2007, 2009-2011 Анапская бухта Гетеротрофный бактериопланктон 2.5-7.5 4 (44)
Зоофлагелляты 4 (44)
Инфузории 4 (48)
Примечание. В скобках — количество проб.
Таблица 2. Численность и биомасса гетеротрофных бактерий и простейших в открытой части Новороссийской бухты и Туапсинского порта в разные годы
Компонент
Новороссийская бухта
2006 г. 2007 г. 2011 г.
V VI VII VIII V VII IX III VI VIII X
1 . 5 1 .7 1 .9 2.3 0. 65 2 .0 2 .5 0.6 1 .7 3 .5 1 . 6
0 . 2 0 .3 0 .29 0 .46 0. 15 0 . 56 0 .67 0 . 12 0. 29 0 . 65 0 . 3
10 24 2880 1 900 2 100 1900 1250 2500 98 0 2780 4010 2320
0 . 05 6 0.07 0.08 0.1 5 0 . 076 0 . 056 0.1 5 0 . 01 2 0. 097 0.1 8 0.09
200 6 г. 2007 г. 200 8 г.
V VI VII VIII V VII IX VII IX X
27.3 20.8 40.6 54.6 1 2.8 22.4 5 2.6 67 2 1 1 7
100. 5 11 5 245 31 9 92 462 58 7 270 1 6 0 1 00
200 9 г. 2010 г. 201 1 г.
VI VIII X VI IX X III VI VIII X
14.3 26.4 1 9 .2 27 5 . 6 1 8.6 1 0.5 43.2 45.9 8 3.0
17 2 248 205 287 54 234 168 472 350 445
Туап синский порт
2009 г. 2010 г. 201 1 г.
II V VIII XI II V VIII III V VIII XI
0.5 0 .3 23.6 3 .0 1.2 1.1 3.2 0.78 1.9 4.2 1.9
100. 0 68.0 540. 0 5 50. 0 252. 0 2 11. 0 5 00. 0 1 56. 0 386. 0 8 68. 4 3 34. 8
70.4 25.4 72.8 78 52.6 5 2.8 5.1 22.5 8.7 1 3.9 1 0 .4
35 2 230. 8 640 5 06. 2 473 728 1 02 756. 8 397. 5 346 520
Бактерии Флагелляты
Инфузории
Бактерии Инфузории
Примечание. Над чертой — численность бактерий (106 кл./мл) и флагеллят и инфузорий (106 экз./м3), под чертой — биомасса, г/м3; римские цифры — месяцы.
рованные пробы фиксировали 25%-ным раствором глютарового альдегида до конечной концентрации 1%. Подсчет организмов вели методом эпифлюоресцентной микроскопии на черных ядерных фильтрах с диаметром пор 0.2 мкм с использованием флюорохромов акридинового оранжевого и примулина [23]. Объемы клеток организмов определяли по формулам геометрического подобия: шара, цилиндра, эллипсоида и др.
На тех же станциях из поверхностного слоя воды собирали инфузорий. Просчитывали >10 полей зрения в свежих пробах воды под бинокулярным микроскопом в камере типа пенал (без предварительной концентрации и фиксации) [27]. Для учета мелких инфузорий использовали метод эпифлуоресцентной микроскопии. Крупных инфузорий учитывали в концентрате, полученном методом обратной фильтрации 1.5 л морской воды. Идентификацию проводили in vivo и во временных препаратах. Живые инфузории изучали на предметных стеклах [25]. Особь из "живой" пробы отлавливали с помощью микропипетки и помещали в лунку с фиксирующей жидкостью (10%-ный раствор глутаральдегида или жидкость
Буэна). После кратковременной фиксации (5— 10 мин) инфузорий помещали в каплю чистого глицерина или подкисленного уксусной кислотой раствора метилового зеленого в чистом глицерине (для окраски ядер). Идентификацию видов осуществляли на препаратах, импрегниро-ванных протарголом и карбонатом серебра. Биомассу инфузорий определяли по среднему объему и численности в каждой размерной группе и стандартным методом [2, 10, 11]. У тинтин-нид вычисляли объемы домика и клетки.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Гетеротрофный бактериопланктон. В исследуемых бухтах и портах обнаружены высокая плотность и биомасса бактерий. В акватории Новороссийского порта средняя за период исследования численность колебалась от 3.5 до 4.7 млн кл./мл, биомасса — от 0.63 до 0.94 г/м3. За пределами порта эти показатели были в 2 раза ниже (табл. 2). Максимальные значения численности и биомассы приходились на лето и начало осени. При повышении температуры воды наблюдали тенденцию к росту микробных популяций до 7.5—
106 кл./мл
[Ы1_
1
I 1И11 ■!
1_I_1_1_I_I_I.
I
\
I I I I_|_|_III I 11_|_Ш|_Ь
I 1
1_
¿1 X_1_
й
А
II
III VII IV VI VIII V IX XI V XI II V IX III V VII X Мес V IX V VII XI VII X II VIII XII III VIII XI IV VI VII XI
2005 2006 2007 2009 2010 2011 Год
109 экз./м3
а
6
2
2 -
Л
О ■
■ ■ п .1
I I I_I_I_ь
гв ■ ^ ■ .П.
■ ■ ■ ■ ■_I I I
Ь
III VII IV
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.