CC BY
39
УДК 561.26
ОБ АРЕАЛЕ И ЭКОЛОГИИ AMPHORA staurosiroides loss.
Э. И. Лосева
Новый вид диатомовой водоросли Amphora staurosiroides Loss., найденный впервые в эоплейстоценовых отложениях Пай-Хоя, впоследствии был обнаружен в арктических озерах на севере западной Сибири, Чукотки и на Пай-Хое канадскими, немецкими и русскими учеными, что позволило уточнить возрастной диапазон, ареал и экологию этого вида.
Ключевые слова: пресноводные диатомовые водоросли, эоплейстоцен, экология.
ABOUT AREA AND ECOLOGY OF AMPHORA SIAUROSIROIIIES LOSS.
E. I. Loseva
New diatom alga Amphora staurosiroides Loss. with the first evidence in Eopleistocene deposits of Pay-Khoy region, was later found in Arctic lakes of West Siberia, Chukot Peninsula and Pay-Khoy by foreign and russian scientists. This fact allows to specify area and ecology of this species.
Keywords: freshwater diatoms, eopleistocene, ecology
Речь пойдет о диатомовой водоросли, которую я много лет назад впервые нашла и описала как новый для науки вид. И этим я обязана А. С. Микляеву, геологу ПГО «Поляр-ноуралгеология», благодаря которому узнала об очень интересном разрезе. Зимой 1977 г. он пришел к нам в институт и передал мне по одному образцу из двух обнажений на Пай-Хое. При проведении геологической съемки встал вопрос о возможно меловом возрасте выходящих там на дневную поверхность оторфованных алевритов. В образце из обн. 343 (севернее 68° с. ш.) был обнаружен богатый комплекс пресноводных плейстоценовых диатомей, поэтому вопрос о меловом возрасте сразу отпал. Но меня не устраивал единственный образец. Нужно было посмотреть само обнажение, положение алевритов в разрезе и послойно отобрать серию проб для реконструкции палеогеографических условий. И летом того же года я выехала в экспедицию на Пай-Хой в составе отряда М. Б. Птицина, отбрала около 40 проб из разреза, а из оторфованных алевритов мощностью 65 см провела сплошной отбор.
И потом началась долгая и кропотливая работа по изучению исключительно богатого комплекса диато-мей. В некоторых пробах содержание створок доходило почти до 120 млн в 1 грамме сухого осадка! А сводный список превысил 350 таксонов. Чего там только не было! Абсолютно преобла-
дали планктонные формы, что указывало на озерное происхождение алевритов. Большая часть видов принадлежала к широко распространенным в современных тундровых и таежных водоемах диатомеям. В то же время присутствовали редкие и неизвестные в северных бассейнах формы, а также виды, известные лишь в ископаемом состоянии и новые для науки. Присутствие группы редких диатомей, встреченных ранее в позднем плиоцене Прикамья, дало основание считать комплекс достаточно древним, по-зднеплиоцен-раннечетвертичным. С учетом новой схемы четвертичных отложений Русской платформы, теперь я считаю его эоплейстоценовым.
Ну а теперь о ранее неизвестных для науки видах. Так, мне стала попадаться маленькая диатомея (около 20 мкм в длину и 3 мкм в ширину), которая по облику явно была из рода Amphora, хотя в обычном световом микроскопе структура ее была неразличима, за исключением узкого поперечного ставроса. Обилие ее было невысоко, и она просто терялась в массе других водорослей. Но было необходимо изучить ее ультраструктуру в электронном микроскопе.
Начался второй и очень трудоемкий этап: нужно было извлечь этих малюток на отдельное стекло, чтобы сделать препарат. Я раскладывала покровные стекла на предметное стекло, на одно наносила каплю взвеси со створками и просматривала ее при не-
большом увеличении. Когда наконец замечала свою Амфору, делала попытки подхватить ее препарировальной иглой и, когда это удавалось, перемещала ее, контролируя под микроскопом, на другое стекло. Так мне удалось отобрать несколько экземпляров и приготовить образец для работы в электронном микроскопе. Мои труды вознаградились с лихвой — теперь можно было увидеть ультраструктуру и изучить эту форму в разных ракурсах. В электронном микроскопе стали видны нежные поперечные штрихи (до 70—80 в 10 мкм), состоящие из одного ряда еще более нежных ареол (до 130—140 в 10 мкм), и другие детали. Сравнив структуру этих объектов со структурой уже известных видов рода Amphora, я убедилась, что передо мной действительно новая форма. О ее экологии можно было сказать лишь то, что диатомея пресноводная, а по местообитанию я отнесла ее к бентос-ным видам по аналогии с большинством других видов этого рода.
Я ее детально описала, указав свое авторство, и описание сложила в стол, предполагая использовать этот материал в задуманной монографии. Тогда я как-то не подумала, что такие данные нужно сразу же публиковать.
Прошло целых два десятка (!) лет; монография была еще в в стадии подготовки. В 1997 г. я впервые упомянула об этой форме в статье, опубликованной в журнале «Diatom research» [1]. Точнее, даже не упомянула, а просто
показала ее изображение в таблице микрофотографий диатомей.
Спустя два года в том же журнале я увидела статью канадцев Т. Laing at al. [2] о диатомеях из Норильских озер. Каково же было мое удивление, когда в таблице микрофотографий (Plate 2, Figs 66, 67) я увидела «свою» Амфору! Мало того, было приведено ее краткое описание под названием Amphora sp. 1. Правда, авторы упоминали, что данная форма похожа на A. staurosiroides Loseva, но они не смогли это проверить по первоначальному таксономическому описанию (которое, действительно, еще не было опубликовано).
На следующий год наконец-то вышла из печати монография [3], в которой я привела детальное описание формы и ее иллюстрации в свето-
вом и электронном микроскопах (см. фототаблицу). Я выслала книгу канадцам, подтвердив, что их Amphora sp. 1 и A. staurosiroides — одна и та же форма, но реакции не последовало.
По данным канадцев можно судить об экологии этого вида. Они провели изучение комплексов диатомей в поверхностных образцах 23 озер близ Норильска на участке 68°09.9'— 70°22.6' с. ш. и 86°33.4'—88°26.7' в. д., в период 28 июля—5 августа 1993 г. Озера эти преимущественно олиготроф -ные, относительно мелкие (глубиной в среднем 4.8 м), с щелочной реакцией среды (pH = 8), что связано с подстилающими породами. Озера были разделены на три группы — тундровые (7 озер), лесотундровые (8) и лесные (8). Авторы выделили наиболее обиль-
Amphora staurosiroides Loss.
ные виды (52 из общего числа 118) и провели для них целый ряд расчетов. К этой группе они отнесли виды, содержание которых было не меньше 2 % хотя бы в одном озере. И в их число вошла Amphora sp. 1 (= A. staurosiroides). В одной из таблиц приведены усредненные значения некоторых параметров для каждой из 52 форм. Так, Amphora sp. 1 была обнаружена в четырех озерах : в трех озерах с обилием менее 1 % и в одном —2—5 %. Средняя глубина ее нахождения составляла 7.1 м, температура воды — 11.92 °С. Тип озер не был указан, но скорее всего эта форма обитала в лесотундровых и, возможно, в тундровых озерах, если принять во внимание лимнологические данные, приведенные в другой таблице.
1-3 - СМ, 1000х. 4-7 -одна и та же створка снаружи, снятая под разными углами и при разных увеличениях. 8 — 10 — створка изнутри, СЭМ. Масштаб в микрометрах.
Тип озера Тундровые Лесотундровые Лесные
Параметры Диапазон Среднее Диапазон Среднее Диапазон Среднее
Температура, С° 8.0-12.7 10.4+1.6 9.2-13.5 11.00+1.3 13.7-15.2 14.7+0.5
Глубина, м 2.8-11.5 5.1+2.7 3.0-11.0 6.7+2.5 2.2-13.0 5.4+3.3
pH 1 Л-9.2 8.3+0.6 7.5—8.2 7.8+0.2 7.7—8.6 8.2+0.3
Сведения о находках A. stauro-siroides имеются также в работах немецких ученых U. Kienel и T. Kumke [4, 5], изучивших распространение диатомей в озере Лама (69°4'—69°58' с. ш., 89°89'—91°59' в. д., абсолютная отметка уреза воды 53 м), расположенном на северо-западном подножье плато Путорана, к востоку от Норильска. Это озеро тектонического происхождения и сложной морфологии; оно имеет длину около 80 км, ширину 13 км и максимальную глубину 254 м. Средняя температура воды в июле здесь 10—15°С, pH воды 7.2—7.9. Авторы проанализировали диатомовые сообщества в 71 поверхностной пробе озера. Всего в списке отмечено около 130 таксонов. Amphora staurosiroides обнаружена в пяти местонахождениях с максимальным содержанием 0.53 %.
В июне этого года известный российский диатомолог д. б. н. С. И. Ген-кал (Институт биологии внутренних
вод в Борке) сообщил мне о находке A. staurosiroides в озере Эльгыгытгын на Чукотке (около 67° с. ш.), а совсем недавно А. С. Стенина, специалист по современным диатомеям (Институт биологии Коми НЦ УрО РАН), обнаружила эту форму в одной из проб (обрастания на камнях) озера на Пай-Хое (69°02' с. ш., 62°12' в. д., 241 м над уровнем моря). Температура воды в озере в августе этого года достигала 13.2°, pH — 7.2.
Таким образом, на сегодняшний день можно сказать, что диатомея Amphora staurosiroides Loss. имеет достаточно большой возрастной диапазон: от эоплейстоцена (т. е. древнее 1 млн лет) до наших дней. Это северная (субарктическая) озерная, олиго-трофная водоросль, предпочитающая воды с щелочной реакцией среды. Она имеет широкое географическое распространение в пределах циркумполярных территорий Евразии. Дальнейшие находки могут расширить
наши представления об ее ареале, так как она может существовать не только в субарктических и арктических районах Канады и Аляски, но и на островах Северного Ледовитого океана.
Литература
1. Loseva E. 1997. Freshwater Pleistocene diatom assemblages of northeastern Europe / / Diatom research. Vol. 12, № 2. P. 263—278. 2. Laing, T. E, Pienitz, R, Smol, J. P. 1999. Freshwater diatom assemblages from 23 lakes located near Norilsk, Siberia: a comparison with assemblages from other rircumpolar treeline regions // Diatom research. Vol. 14, № 2. P. 285—305. 3. Лосева Э. И. Атлас пресноводных плейстоценовых диатомей европейского Северо-Востока. СПб.: Наука, 2000. 211 с. 4. Kienel, U, Kumke T. 2002. Combining ordination techniques and geostatistics to determine the patterns of diatom distributions at lake Lama, Central Siberia // J. of Paleolimnology, 28. P. 181— 194. 5. Kienel U. et al. 2002. Relative abundance of diatoms in surface sediments of Lake Lama // 10.1594 / Pangaea. 56972.
Рецензент академик М. А. Федонкин
