CC BY
5
Флора водоемов и водотоков
УДК 582.261/296
CHAMMAEPINNULARIA VYVERMANII (BACILLARIOPHYTA) -РЕДКИЙ ВИД ДЛЯ ФЛОРЫ РОССИИ
С. И. Генкал1' *, С. Ф. Комулайнен2
1 Институт биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина РАН, 152742 пос. Борок, Ярославская обл., Некоузский р-н, e-mail: *[email protected] 2Институт биологии Карельского научного центра РАН 185910 г. Петрозаводск, ул. Пушкинская, 11, e-mail: [email protected] Поступила в редакцию 15.09.2022
Изучение фитопланктона и микрофитобентоса озера Пизанец (Республика Карелия, Россия) с помощью сканирующей электронной микроскопии позволило обнаружить редкий для флоры России мелкоразмерный вид диатомовых водорослей Chamaepinnularia vyvermanii. Выявлено отличие диапазона изменчивости числа штрихов в 10 мкм от первоописания и литературных данных, что позволило уточнить описание вида. Новые данные по местонахождению расширили ареал C. vyvermanii.
Ключевые слова: Chamaepinnularia vyvermanii, диатомовые водоросли, микрофитобентос, морфология, новая находка, озеро Пизанец, Республика Карелия фитопланктон, электронная микроскопия.
DOI: 10.47021/0320-3557-2023-7-11
ВВЕДЕНИЕ
Род Chamaepinnularia Lange-Bert. et Krammer был описан в 1996 г. [Lange-Bertalot, Metzeltin, 1996] и имеет c Pinnularia по форме створки и навикулоидному шву [Куликовский и др., 2016 (Kulikovskiy et al., 2016)]. В настоящее время для России известно 10 видов этого рода [Lange-Bertalot, Genkal, 1999; Генкал, Вехов, 2007 (Genkal, Vekhov, 2007); Генкал, Трифонова, 2009 (Genkal, Trifonovа, 2009); Генкал и др., 2011, 2015 (Genkal et al., 2011, 2015); Харитонов, Генкал, 2012 (Kharitonov, Genkal, 2012); Potapova, 2014; Чудаев, Гололо-
МАТЕРИАЛЫ
Материалом для исследования послужили пробы фитопланктона, фитоперифитона и микрофитобентоса, собранные 2-3 августа 2020 г. в оз. Пизанец.
Озеро Пизанец расположено в Медвежье-горском районе Республики Карелии (63°14'18.2" N, 32°56'35.5" E). Высота над уровнем моря - 178 м. Воды озера заполняют при-разломную тектоническую котловину, ориентированную в северо-северо-западном направлении. Площадь озера 0.825 км2, длина - 5.7 км, средняя ширина - 145 м. Рельеф дна сложный; максимальная глубина в центральной части <70 м. Вода в озере слабоминерализованная (!ион = 8.5 мг/л), гидрокарбонатного класса, группы кальция, слабокислая (рН = 6.1), с цветностью 65 град. по Pt-Co шкале. Озеро мезотрофное (Робщ = 16 мкг/л); мезогумусное
бова, 2016 (СИЫаеу, Оо1о1оЬоуа, 2016); Генкал, Ярушина, 2018 (Оепка1, Уаг^Ыпа, 2018)]. В России C. vyvermanii Ьа^е-Бейа^ обнаружен только на острове Беринга на Камчатке [Potapova, 2014]. Вид является типом рода и относится к мелкоразмерным видам [Ьа^е-Бег1а1о1, Ме1зеШп, 1996].
Цель исследования - изучение морфологии мелкоразмерного представителя диатомовых водорослей из оз. Пизанец (Карелия) и уточнение его систематического положения.
И МЕТОДЫ
(гумусность = 15 ед.). Отмечена повышенная концентрация Реобщ (0.18 мг/л), что является особенностью вод региона, а не показателем их загрязнения [Лозовик, 2013 (Lozovik, 2013)].
Освобождение створок диатомей от органического вещества проводили методом холодного сжигания [Балонов, 1975 (Ba1onov, 1975)]. Суспензию очищенных створок наносили на столики и высушивали при комнатной температуре, напыление проводили золотом в напылительной установке Eiko 1В 3. Приготовленные препараты изучали в сканирующем электронном микроскопе JSM-6510LV. Препараты хранятся в коллекции С.И. Генкала (Институт биологии внутренних вод РАН). Использовалась общепринятая терминология [Гогорев и др., 2018 (Gogorev et а1., 2018)].
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ Форма створки, строение шва и штри- ют первоописанию (см. рисунок) [Кгашшег,
хов, их расположение на створке соответству- Ьа^е-Бег1а1о1, 1985; Ьа^е-Бег1а1о1, Metze1tin,
1996]. На опубликованных СЭМ иллюстрациях приводится только центральная часть створки с внутренней поверхности [Krammer, Lange-Bertalot, 1985: Tab. 26, Fig. 24)], на нашей видно, что концы шва заканчиваются небольшими геликтоглоссами (см. рисунок f). В исследованной популяции длина створки составила 10.0-12.7 мкм, ширина 3.1-3.7 мкм, штрихов 20-24 в 10 мкм. Согласно диагнозу, длина створки 10-18 мкм, ширина 3.0-3.6 мкм, штрихов 18-22 в 10 мкм [Lange-Bertalot,
Metzeltin, 1996]. Диапазоны изменчивости размерных признаков в нашем материале совпадают с таковыми первоописания, но максимальные значения числа штрихов в 10 мкм больше, что обусловлено, по нашему мнению, слабой изученностью этого вида и/или межпо-пуляционной изменчивостью [Генкал, 2014 (Genkal, 2014); Генкал, Ярушина, 2016 (Genkal, Yarushina, 2016); Генкал и др., 2018 (Genkal et al., 2018)].
Рисунок. Электронные микрофотографии створок Chamaepinnularia vyvermanii. a-e - створка с наружной поверхности, f - створка с внутренней поверхности.
Figure. Electronic micrographs of the valves of Chamaepinnularia vyvermanii. a-e - external view of the valve, f -internal view of the valve.
Ниже приводится уточненный диагноз этого вида на основе литературных и собственных данных.
Chamaepinnularia vyvermanii Ьа^е-Бег1а1о1, 1996, Iconogгaphia Diatomo1ogica, 2: 37, (Рис. 1).
Створки от линейно-эллиптических до эллиптических с широко закругленными концами, длина 10-18 мкм, ширина 3.03.7 мкм. Осевое поле узкое, переходящее в слабо расширенное центральное поле. Шов с наружной поверхности нитевидный, слабо изогнутый, дистальные концы загнуты в одну сторону. С внутренней поверхности проксимальные концы шва загнуты в одну сторону, дистальные заканчиваются небольшими ге-ликтоглоссами. Штрихи радиальные, прерываются на границе с загибом створки, 18-24 в 10 мкм. Видоспецифичными являются арео-ловидные углубления на наружной поверхности створки с обеих сторон, параллельные
шву, форма которых варьирует от округлой до трансапикально вытянутой. C внутренней поверхности штрихи состоят из одной продолговатой ареолы на створке и одной меньшего размера на загибе створки.
Вероятно, космополит, найден в Финляндии, Ирландии, Борнео, Новой Гвинеи, Тасмании в олиготрофных водоемах с низким содержанием электролитов [Lange-Bertalot, Metzeltin, 1996].
Вид C. vyvermanii имеет сходство с C. evanida (Hustedt) Lange-Bertalot по форме створки, наличию ареоловидных углублений на наружной поверхности створки с обеих сторон, форме шва, но отличается от последнего числом этих углублений в штрихах, их формой и расположением в центральном поле, а также большими длины и ширины створки и меньшим числом штрихов в 10 мкм [Wetzel et al., 2013].
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В озере Пизанец (Республика Карелия, росли Chamaepinnularia vyvermanii. Новые
Россия) с помощью сканирующей электронной данные по морфологии и местонахождению
микроскопии обнаружен редкий для флоры вида позволили уточнить описание вида и его
России мелкоразмерный вид диатомовой водо- ареал.
ФИНАНСИРОВАНИЕ
Работа выполнена в рамках государственных заданий по темам FMEN-2022-07 (КарНЦРАН) и № 121051100099-5.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ Балонов И.М. Подготовка водорослей к электронной микроскопии // Методика изучения биогеоценозов внутренних водоемов. Москва: Наука, 1975. C. 87-89. Генкал С.И., Вехов Н.В. Диатомовые водоросли водоемов Русской Арктики. М.: Наука, 2007. 64 с. Генкал С.И., Трифонова И.С. Диатомовые водоросли планктона Ладожского озера и водоемов его бассейна.
Рыбинск: ОАО "Рыбинский дом печати", 2009. 72 с. Генкал С.И., Чекрыжева Т.А., Комулайнен С.Ф. Диатомовые водоросли водоемов и водотоков Карелии. М.: Научный мир, 2015. 202 с.
Генкал С.И., Ярушина М.И. Морфологическая изменчивость некоторых видов рода Navícula (Bacillariophyta) из водоемов и водотоков полуострова Ямал // Новости систематики низших растений. 2016. Т. 50. C. 23-33. DOI: doi.org/10.31111/nsnr/2016.50.23 Генкал С.И., Ярушина М.И. Диатомовые водоросли слабоизученных водных экосистем Крайнего Севера Западной Сибири. М.: Научный мир, 2018. 212 с. Генкал С.И. К вопросу о морфологической изменчивости некоторых широко распространенных и редких видов рода Navícula (Bacillariophyta) // Новости систематики низших растений. 2014. Т. 48. C. 38-49. DOI: doi.org/10.31111/nsnr/2014.48.38 Генкал С.И., Бондаренко Н.А., Щур Л.А. Диатомовые водоросли озер юга и севера Восточной Сибири. Рыбинск: ОАО "Рыбинский дом печати", 2011. 72 с. Генкал С.И., Шабалина Ю.Н., Капустин Д.А., Стенина А.С., Стерлягова И.Н. Морфология и распространение трех видов рода Kobayasiella (Bacillariophyta) на северо-востоке европейской части России // Новости систематики низших растений. 2018. Т. 52, Вып. 2. C. 253-263. DOI: doi.org/10.31111/nsnr/2018.52.2.253 Генкал С.И., Чекрыжева Т.А., Комулайнен С.Ф. Диатомовые водоросли водоемов и водотоков Карелии. М.: Научный мир, 2015. 202 с.
Гогорев Р.М., Чудаев Д.А., Степанова В.А., Куликовский М.С. Русский и английский терминологический словарь по морфологии диатомовых водорослей // Новости систематики низших растений. 2018. Т. 52, Вып. 2. C. 265-309. DOI: doi.org/10.31111/nsnr/2018.52.2.265 Куликовский М.С., Глущенко А.Н., Генкал С.И., Кузнецова И.В. Определитель диатомовых водорослей России. Ярославль: Филигрань, 2016. 804 с.
Харитонов В.Г., Генкал С.И. Диатомовые водоросли озера Эльгыгьптын и его окрестностей (Чукотка). Магадан: СВНЦ ДВО РАН, 2012. 402 с. Чудаев Д.А., Гололобова М.А. Диатомовые водоросли озера Глубокого (Московская область). М.: Товарищество научных изданий КМК, 2016. 447 с. Krammer K., Lange-Bertalot H. Naviculaceae Neue und wenig bekannte Taxa, neue Kombinationen und Synonyme
sowie Bemerkungen zu einigen Gattungen // Biblioteca Diatomologica. 1985. Vol. 9. P. 5-230. Lange-Bertalot H., Genkal S.I. Diatoms of Siberia. I. // Iconographia Diatomologia. 1999. Vol. 6. P. 7-272. Lange-Bertalot H., Metzeltin D. Indicators of oligotrophy // Iconographia Diatomologica. 1996. Vol. 2. P. 1-390. Lozovik P.A. Geochemical classification of surface waters of the humid zone based on their acid-base equilibrium //
Water Resources. 2013. Vol. 40. № 6. P. 583-592. DOI: doi.org/10.1134/S0097807813060067 Wetzel C.E., Martinez-Carreras N., Hlübikova D., Hoffmann L., Pfister L., Ector L. New combinations and type analysis of Chamaepinnularia species (Bacillariophyceae) from aerial habitats // Cryptogamie, Algologie. 2013. Vol. 34. № 2. P. 149-168. DOI: doi.org/10.7872/crya.v34.iss2.2013.149
REFERENCES
Balonov I.M. Metody izuchenia biogeocenozov vnutrennikh vodoemov. Podgotovka vodoroslej k elektronnoj mikros-
kopii [Preparation of algae for electron microscopy]. Moscow, Nauka, 1975, pp. 87-89 (In Russian) Chudaev D.A., Gololobova M.A. Diatom algae in Glubokoe Lake (Moscow region). Moscow, Association of Scientific
Publications KMK, 2016, 447 p. (In Russian) Genkal S.I. On morphological variability of some widespread and rare species of the genus Navicula (Bacillariophyta).
Novosti sistematiki nizshikh rastenii, 2014, vol. 48, pp. 38-49. doi: doi.org/10.31111/nsnr/2014.48.38. (In Russian). Genkal S.I., Bondarenko N.A. Diatoms of Lakes in the South and North of Eastern Siberia. Rybinsk, "Rybinsk Printing
House", 2011. 72 p. (In Russian) Genkal S.I., Shabalina Yu.N., Kapustin D.A., Stenina A.S., Sterlyagova I.N. Morphology and geographic distribution of three Kobayasiella species (Bacillariophyta) in northeastern European Russia. Novosti sistematiki nizshikh rastenii, 2018, vol. 52, Part 2. pp. 253-263. doi: doi.org/10.31111/nsnr/2018.52.2.253. (In Russian). Genkal S.I., Trifonova I.S. Plankton diatoms of Lake Ladoga and water bodies of its basin]. Rybinsk, "Rybinsk Printing
House", 2009. 72 p. (In Russian) Genkal S.I., Vekhov N.V. Diatomovye vodorosli vodoemov Russkoi Arktiki [Diatoms of water bodies of the Russian
Arctic]. Moscow, Nauka, 2007. 64 p. (In Russian) Genkal S.I., Yarushina M.I. Diatom algae of poorly studied aquatic ecosystem in the Far North of Western Siberia.
Moscow, Scientific world, 2018. 212 p. (In Russian) Genkal S.I., Yarushina M.I. On the morphological variability of some species of the genus Navicula (Bacillariophyta) from waterbodies and watercourses of the Yamal Peninsula. Novosti sistematiki nizshikh rastenii, 2016, vol. 5, pp. 23-33. doi.org/10.31111/nsnr/2016.50.23. (In Russian). Genkal S.I., Chekryzheva S.A., Komulaynen S.F. Diatom algae in waterbodies and watercourses of Karelia. Мoscow,
Scientific World, 2015. 202 p. (In Russian) Gogorev &М., Chudaev D.A., Stepanova V.A., Kulikovskiy M.S. Russian and English terminological glossary on morphology of diatoms. Novosti sistematiki nizshikh rastenii, 2018, vol. 52, Part 2, pp. 265-309. doi: doi.org/10.31111/nsnr/2018.52.2.265. (In Russian). Kharitonov V.G., Genkal S.I. Diatoms of the Elgygytgyn Lake and its vicinities (Chukotka)]. Magadan, SVNTs FEB
RAS, 2012. 402 p. (In Russian) Krammer K., Lange-Bertalot H. Naviculaceae Neue und wenig bekannte Taxa, neue Kombinationen und Synonyme
sowie Bemerkungen zu einigen Gattungen. Biblioteca Diatomologica, 1985, vol. 9, pp. 5-230. Kulikovskiy M. S., Glushchenko A. N., Genkal S. I. Kuznetsova I. V. Identification book of diatoms from Russia]. Yaroslavl, Filigran, 2016. 804 p. (In Russian) Lange-Bertalot H., Genkal S.I. Diatoms of Siberia. I. Iconographia Diatomologia, 1999, vol. 6, pp. 7-272. Lange-Bertalot H., Metzeltin D. Indicators of oligotrophy. Iconographia Diatomologica, 1996, vol. 2, pp. 1-390. Lozovik P.A. Geochemical classification of surface waters of the humid zone based on their acid-base equilibrium. Water Resources, 2013, vol. 40, no. 6, pp. 583-592. doi: doi.org/10.1134/S0097807813060067 Wetzel C.E., Martinez-Carreras N., Hlübikova D., Hoffmann L., Pfister L., Ector L. New combinations and type analysis of Chamaepinnularia species (Bacillariophyceae) from aerial habitats. Cryptogamie, Algologie, 2013, vol. 34, issue 2, pp. 149-168. doi: doi.org/10.7872/crya.v34.iss2.2013.149
CHAMAEPINNULARIA VYVERMANII (BACILLARIOPHYTA) -A NEW SPECIES FOR THE FLORA OF RUSSIA
S. I. Genkal1' *, S. F. Komulaynen2
'Papanin Institute for Biology of Inland Waters Russian Academy of Sciences
152742 Borok, Russia, e-mail: * [email protected] institute of Biology, Karelian Research Centre, Russian Academy of Sciences, 185910 Petrozavodsk, Russia Revised 10.09.2022
This scanning electron microscopy study of phytoplankton and microfitobentos from the Pisanets Lake (Republic of Karelia, Russia) has revealed a small-sized diatom species, Chamaepinnularia vyvermanii, rare to the flora of Russia. Differences in the variability range of the number of striae in 10 ^m from the original description and literature data allow the authors to refine the description of this species. New data on the location expanded range of C. vyvermanii.
Keywords: Chamaepinnularia vyvermanii, diatoms, electron microscopy, microfitobentos, morphology, new record, phytoplankton, Pisanets Lake, Republic Karelia
