Научная статья на тему 'Batrachospermum turfosum (Batrachospermaceae, Rhodophyta) в водоемах верховых болот Вологодской области'

Batrachospermum turfosum (Batrachospermaceae, Rhodophyta) в водоемах верховых болот Вологодской области Текст научной статьи по специальности «Биология»

CC BY
68
24
Поделиться
Журнал
Biological Communications
ВАК
RSCI
Область наук
Ключевые слова
БОЛОТНЫЕ ВОДОЕМЫ / ВЕРХОВЫЕ БОЛОТА / ВОЛОГОДСКАЯ ОБЛ

Аннотация научной статьи по биологии, автор научной работы — Чемерис Елена Валентиновна, Филиппов Дмитрий Андреевич

В болотных озерках болота Алексеевское-1 и в ручье на болоте Крестенское (Вологодская обл.) был обнаружен слабоизученный вид пресноводных красных макроводорослей Batrachospermum turfosum. В работе приведены морфологическая характеристика водоросли, особенности ее распространения, экологии и биологии. B. turfosum обитает в кислых чистых болотных водах. Вид имеет выраженную сезонную динамику, наибольшего развития достигает к концу июля началу августа. В условиях болот у него преобладает вегетативное размножение. Вторичные озерки грядово-мочажинных болот наиболее подходящие по набору условий местообитания, здесь вид обилен и формирует сообщества. Библиогр. 8 назв. Ил. 2.

Похожие темы научных работ по биологии , автор научной работы — Чемерис Елена Валентиновна, Филиппов Дмитрий Андреевич,

In the mire pools of the raised bog Alekseevskoe-1 and in the stream of the mire Krestenskoe (Vologodskaya region) Batrachospermum turfosum a weak studied species of freshwater red algae was found. Morphological characteristics of alga, features of distribution, ecology and biology are given. B. turfosum inhabits in acid pure mire waters. The species have distinct seasonal dynamics with maximum development up to the end of July the beginning of August. In the mire water-bodies it predominantly has vegetative reproduction. The secondary pools of the raised bogs are the most favorable ecotopes by the set of environment conditions, here the species are abundant and form communities.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Текст научной работы на тему «Batrachospermum turfosum (Batrachospermaceae, Rhodophyta) в водоемах верховых болот Вологодской области»

Е. В. Чемерис, Д. А. Филиппов

BATRACHOSPERMUM TURFOSUM (BATRACHOSPERMACEAE, RHODOPHYTA) В ВОДОЕМАХ ВЕРХОВЫХ БОЛОТ ВОЛОГОДСКОЙ ОБЛАСТИ

В августе 2006 г. в ходе работ по изучению биоразнообразия болот Вологодской обл. в озерках болотного массива Алексеевское-1 (кад. №2156; Сокольский р-н) был найден не достаточно изученный вид пресноводных красных макроводорослей — Batrachospermum turfosum Bory, также обнаруженный в сентябре 2009 г. в заводях ручья болота Крестенское (кад. № 13; Вытегорский р-н). Это новые местонахождения на территории области, ранее эта водоросль указывалась только в р. Колокша (Бабаевский р-н) [4]. На озерках болота Алексеевское-1 были проведены мониторинговые наблюдения: однократные в 2006, 2008 и 2009 гг. и ежемесячные — в период с 10 мая по 10 октября 2007 г. Были отобраны пробы водорослей, измерены основные гидрохимические параметры (температура, цветность, pH, общая минерализация). Поскольку данные по биологии и экологии этого вида на территории России ограничиваются самыми общими сведениями [1], считаем небезынтересным представить полученные результаты.

Описание

Batrachospermum turfosum Bory. (B. vagum (Roth) C. Agardh). Слоевище 2-20 см дл., умеренно или сильно слизистое, от ярко-зеленого с легким голубоватым оттенком до желтовато-зеленого цвета, разветвленное, однодомное. Первичные мутовки эллипсовидные или дисковидные 300500 мкм в диам., часто смыкающиеся и только на верхушках веточек иногда обособленные. Первичные мутовоч-ные веточки состоят из 5-8 клеток. Вторичные боковые веточки многочисленны и достигают длины мутовочных веточек.

Карпогоны 35-37,1 мкм дл., с сидячей обратноконусовидной трихогиной 9-10 мкм в диам. Карпогонные ветви состоят из 4-5 коротких дисковидных клеток, развивающихся из перицентральной клетки или из ближайшей к ней клетки мутовоч-ной веточки. Боковые веточки на карпогонных ветвях многочисленные, короткие без спермациев, с продолговатыми моноспорангиями 7,5-10,6 мкм в диам. и 8,9-12 мкм дл. Гонимобласты недоразвитые, рыхлые. Карпоспорангии отсутствуют [1, 5, 7, 8]. Внешний вид водоросли см. на рис. 1.

© Е. В. Чемерис, Д. А. Филиппов, 2010

Рис. 1. Внешний вид талломов водоросли (болото Алексеевское-1)

Масштабная линейка — 1 см

Местонахождения

1) Вологодская обл., Сокольский р-н, окр. г. Кадников (59°27/ с. ш., 40°31/ в. д.), болото Алексеевское-1, в озерках на глубине 0,05-2,5 м. В коллекции водорослей лаб. высшей водной растительности ИБВВ РАН имеются образцы 21.08.2006; 10.08.2007; 11.07.2008; 16.09.2009. 2) Там же, Вытегорский р-н, окр. д. Ольково (61°17/ с. ш., 36° 25/ в. д.), болото Крестенское, в болотном ручье с почти стоячей водой; 19.09.2009. Все сборы выполнены Д. А. Филипповым. Дубликаты переданы на хранение в лабораторию альгологии БИН РАН.

Местообитания

В настоящее время болото Алексеевское-1 имеет площадь 1503 га и представляет собой типичный олиготрофный болотный массив печорско-онежского типа с хорошо выраженными в центральной части грядово-мочажинным и грядово-озерковым комплексами и мезоолиготрофными окрайками [3]. Б. turfosum обитает в непересыхающих вторичных озерках. Озерки, как правило, имеют неправильную, округлую или слегка вытянутую форму (рис. 2), площадь от 40 до 250 (400) м2, глубина — 0,8-2,7 (3) м (в среднем 1,5-2 м); дно и стенки торфянистые; водные сосудистые растения практически отсутствуют (лишь отдельные экз. МутрЬаеа еапй1йа X Ргев1); воды кислые (pH 4,04,5), слабоминерализованные (8-20 мг/л), светлые (около 70 град. шкалы цветности) и прозрачные. Водоросль была отмечена в небольшом числе (до 10) сформировавшихся озерков на глубине 0,01-1,5 (2,5) м. Как правило, заросли водорослей обнаруживали по краям хорошо освещенных северных частей озерков. Наиболее крупные слоевища

Рис. 2. Болотные озерки — типичное местообитание ВаЬтасковреттит Ьит/овит (грядово-озерковый комплекс болота Алексеевское-1)

B. turfosum располагались между разреженными погруженными дерновинками водной формы Sphagnum cuspidatum Ehrh. ex Hoffm., корнями и отмершими стеблями Carex limosa L., C. lasiocarpa Ehrh. и Scheuchzeria palustris L., также наблюдались талломы, прикрепленные к свисающим в воду участкам побегов Andromeda polyfolia L., изредка встречались и плавающие у поверхности фрагменты.

Крестенское болото (кад. №13) находится на территории Вытегорского р-на в нижнем течении р. Андома, имеет площадь свыше 7000 га и является крупнейшим болотом Южно-Прионежского болотного района. Оно представляет собой сложную болотную систему, находящуюся на мезоолиготрофной стадии развития. Преобладают оли-готрофные облесенные и открытые болотные участки, но высока и доля евтрофных травяных и травяно-гипновых приречных и мезотрофных слегка облесенных и заку-старенных участков [2]. B. turfosum был найден в небольших заводях болотного ручья с почти стоячей водой, на торфянистом субстрате на глубине 0,05-0,5 м; воды по химическим показателям очень близки предыдущему местообитанию (pH 4,1; минерализация 15,4 мг/л; цветность около 100 град.).

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Распространение

Судя по литературным данным, B. turfosum космополитный вид, широко распространенный в северном и южном полушариях [5, 7]. На территории России вид, скорее всего, достаточно обычен в таежной зоне и севернее [4]. Сложности установления ареала вида заключаются в том, что в работах прошлых лет [1, 8] B. turfosum под названием B. vagum рассматривался вместе с B. keratophytum Bory в пределах одного вида, иногда с выделением var. keratophytum (Bory) Sirod. География B. turfosum, видимо, напрямую связана с распространением верховых грядово-мочажинных болот. Возможны находки водоросли в небольших первичных болотных озерах, а также в водоемах и канавах на месте бывших торфоразработок.

Экология

Вид ацидофильный, имеет достаточно узкую экологическую амплитуду. Характеризует олиготрофные и ультраолиготрофные условия среды [6]. Обитает в болотных водоемах и водотоках. Способен нормально развиваться как в светлых (менее 50 град. шкалы цветности), так и в очень цветных (более 400) водах. В результате лабораторных экспериментов было выявлено, что при смещении реакции водной среды в сторону щелочных вод (pH > 7) наблюдается постепенное отмирание водоросли. При этом происходит утоньшение слоевищ и изменение их цвета от зеленого к желто-зеленому и светло-желтому, после чего они обесцвечиваются, что совпадает с разрушением оболочек клеток.

Биология

В болотных озерках B. turfosum имеет ярко выраженную сезонную динамику. Наши наблюдения показали, что водоросль становится заметной не ранее начала июля, а пика своего развития достигает ко второй половине июля — началу августа. Она сохраняет жизнеспособность и осенью, вплоть до заморозков. При похолодании водоросль

погружается в воду вместе с водными формами сфагновых мхов, где и зимует. На следующий год сохранившиеся талломы поднимаются к поверхности воды и, зацепившись за дернинки сфагнов и другие субстраты, начинают интенсивно расти и развиваться. Фрагменты водоросли, отделившиеся от материнского растения, способны некоторое время плавать около поверхности или сразу погружаются в придонные слои водоема. Вертикальное перемещение водоросли в толще воды, вероятнее всего, связано с активностью фотосинтеза, резко возрастающего при увеличении освещения, особенно в летние месяцы.

У данного вида преобладает вегетативное размножение; все собранные в разные годы образцы были стерильны. Косвенно подтвердили этот факт и опыты в культуре. На протяжении всего периода (10 месяцев) лабораторных наблюдений мы не обнаружили ни карпогонов, ни спермациев, ни гонимобластов. Остаются неизвестными способы попадания B. turfosum во вторичные озерки, представляющие собой бессточные водные объекты, что исключает возможность переноса слоевищ течением. Вероятно, распространение может происходить с помощью птиц. В частности, посредниками могут быть серые журавли, стаи которых (численностью до 70 особей) с конца августа — начала сентября 2005-2007 гг. неоднократно отмечались на пролете на болоте Алексеевское-1 и непосредственно на озерках.

Сообщества

B. turfosum в озерках болота Алексеевское-1 формирует небольшие по площади (1-1,5 (2) м2) сообщества, которые относятся к ассоциации Batrachospermetum vagi Donat 1926 (класса Lemaneetea Weber-Oldecop 1974) направления Браун-Бланке. В нашем распоряжении имеется три описания, выполненные 10.08.2007, 07.09.2007 и 11.07.2008. Фитоценозы B. turfosum формируются по краям озерков в виде узких полос (обычно шириной 0,1—0,3 м и длиной 0,5-1 м). Общее проективное покрытие составляет от 55 до 80%. Ценозы маловидовые (3—6 видов). Кроме характерного вида (B. turfosum с баллом обилия-покрытия по Браун-Бланке — 3, 4), отмечены болотные сосудистые растения и мхи (Sphagnum cuspidatum — 2 (4); Andromeda polyfolia L. — 1; Carex limosa L. — +; Drosera anglica Huds.—r; Warnstorfia exannulata (B.S.G.) Loeske in Nitardy--+).

Полученные данные несколько расширяют наши представления о растительном покрове уникальных позднеголоценовых водных объектов — болотных озерков и ручьев с очень специфическими и стабильными условиями среды, в которых обитает лишь небольшое число узкоспециализированных и редких организмов, разнообразие и роль которых в функционировании болотных экосистем остаются до сих пор практически неизученными.

Литература

1. Виноградова К. Л. Красные водоросли // Определитель пресноводных водорослей СССР. Л.: Наука, 1980. Вып. 13. С. 153-231.

2. Филиппов Д. А. О находке Juncus stygius L. на северо-западе Вологодской области // Вестн. С.-Петерб. ун-та. Сер. 3. 2008. Вып. 1. С. 84-85.

3. Филиппов Д. А. Первые результаты исследования болотного массива «Алексеевское-1» (Сокольский район, Вологодская область) // Вузовская наука — региону: Материалы пятой всероссийской науч.-техн. конф. Вологда: ВоГТУ, 2007. Т. 2. С. 355-357.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

4. Чемерис Е. В., Бобров А. А. Находки макроскопических красных водорослей (Rhodophy-ta) в реках Верхнего Поволжья и сопредельных территорий // Бот. журн. 2009. Т. 94, №10. С.1568-1583.

5. Eloranta P., Kwandrans J. Freshwater red algae, Rhodophyta. Identification guide to European taxa, particularly to those found in Finland // Norrlinia. 2007. Vol. 15. P. 1-103.

6. Fjerdingstad E. Taxonomy and saprobic valency of benthic phytomicro-organisms // Int. Rev. ges. Hydrobiol. 1965. Bd 50, Hf. 4. S. 475-604.

7. Sheath R. G., Vis M. L., Cole K. M. Distribution and systematics of Batrachospermum (Ba-trachospermales, Rhodophyta) in North America. 6. Section Turfosa // J. Phycol. 1994. Vol. 30. P. 872-884.

8. Starmach K. Phaeophyta — Brunatnice, Rhodophyta — Krasnorosty // Flora slodkowodna Pol-ski. Warszawa; Krakow: Panstwowe wydawnictwo naukowe, 1977. T. 14. 445 S.

Статья поступила в редакцию 5 апреля 2010 г.