Научная статья на тему 'ИССЛЕДОВАНИЕ БАКТЕРИОЦЕНОЗА ПЕРИФИТОНА КАМЕНИСТЫХ СУБСТРАТОВ ЛИТОРАЛЬНОЙ ЗОНЫ КОЛЬСКОГО ЗАЛИВА'

ИССЛЕДОВАНИЕ БАКТЕРИОЦЕНОЗА ПЕРИФИТОНА КАМЕНИСТЫХ СУБСТРАТОВ ЛИТОРАЛЬНОЙ ЗОНЫ КОЛЬСКОГО ЗАЛИВА Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

CC BY
9
2
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
МИКРОБИОЛОГИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ / ОЛИГОТРОФЫ / БИОПЛЕНКИ

Аннотация научной статьи по биологическим наукам, автор научной работы — Горельникова А.Е., Николаев А.В.

В работе были исследованы количественные характеристики сообщества гетеротрофных бактерий перифитона каменистых субстратов в природном образце и в лабораторном эксперименте. Эксперимент состоял в изучении временной динамики обрастания стерильных каменистых субстратов в морской воде, отобранной на исследованной станции вместе с субстратами, в условиях, приближенных к природным.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

INVESTIGATION OF BACTERIOCENOSE OF PERIPHYTONE OF STONE SUBSTRATES OF THE LITHORAL ZONE OF THE KOLSKAYA GULF

Quantitative characteristics of the heterotrophic bacterium community of periphyton of stony substrates in a natural sample and in a laboratory experiment were studied. The experiment consisted in studying the temporal dynamics of fouling of sterile stony substrates in sea water, selected at the station under study, together with substrates, under conditions close to natural ones.

Текст научной работы на тему «ИССЛЕДОВАНИЕ БАКТЕРИОЦЕНОЗА ПЕРИФИТОНА КАМЕНИСТЫХ СУБСТРАТОВ ЛИТОРАЛЬНОЙ ЗОНЫ КОЛЬСКОГО ЗАЛИВА»

может быть осуществлено полное раскрытие реальных возможностей индивида и социума, включая эволюцию мировой культуры и развития дружественных сообществ, принимающих ее [4,с.187].

5. Толерантность — это активная нравственная позиция и психологическая готовность к терпимости во имя взаимопонимания между народами, социальными группами, для позитивного взаимодействия с людьми иной национальной, религиозной, культурной либо социальной среды.

Использованные источники:

1.На пути к толерантному сознанию / Под ред. А.Г. Асмолова - М.: Смысл, 2000. - 255 с.

2.Психологические исследования этнической толерантности/ Под ред. Н.М. Лебедева, В.Ю. Хотинец, А.А. Выскочил, Ю.А. Гаюрова. -Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2003. -238 с.

3.Социальная психология этнических групп. Хрестоматия.- М.: МГППУ, 2000. - 456 с.

4.Этническая толерантность в поликультурных регионах России / Отв. ред. Н.М. Лебедева, А.Н. Татарко. -М.: РУДН, 2002.- 296 с.

УДК 579.26

Горельникова А.Е. студент магистратуры 1 курс Мурманский государственный технический университет,

Россия, г. Мурманск Николаев А.В. студент магистратуры 1 курс Мурманский государственный технический университет

Россия, г. Мурманск ИССЛЕДОВАНИЕ БАКТЕРИОЦЕНОЗА ПЕРИФИТОНА КАМЕНИСТЫХ СУБСТРАТОВ ЛИТОРАЛЬНОЙ ЗОНЫ

КОЛЬСКОГО ЗАЛИВА Аннотация: в работе были исследованы количественные характеристики сообщества гетеротрофных бактерий перифитона каменистых субстратов в природном образце и в лабораторном эксперименте. Эксперимент состоял в изучении временной динамики обрастания стерильных каменистых субстратов в морской воде, отобранной на исследованной станции вместе с субстратами, в условиях, приближенных к природным.

Ключевые слова: микробиологическое исследование, бактериоперифитон, олиготрофы, эвтрофы, биопленки.

Gorelnikova A.E. student of 1 course of magistracy Murmansk State Technical University

Russia, Murmansk Nikolaev A.V. student of 1 course of a magistracy Murmansk State Technical University

Russia, Murmansk INVESTIGATION OF BACTERIOCENOSE OF PERIPHYTONE OF STONE SUBSTRATES OF THE LITHORAL ZONE OF THE KOLSKAYA

GULF.

Abstract: Quantitative characteristics of the heterotrophic bacterium community of periphyton of stony substrates in a natural sample and in a laboratory experiment were studied. The experiment consisted in studying the temporal dynamics of fouling of sterile stony substrates in sea water, selected at the station under study, together with substrates, under conditions close to natural ones.

Key words: microbiological examination, bacteriopyrefiton, oligotrophs, eutrophs, biofilms.

При оценке гидробиологического состояния качества воды могут быть использованы практически все группы организмов, населяющие водоемы: планктонные, бентосные, перифитонные и другие.

В последние десятилетия особый научный интерес вызывают прикрепленные формы микроорганизмов. Перифитонные сообщества являются традиционным объектом экологических исследований, поскольку в обрастаниях субстратов обитает большинство водных микроорганизмов [1].

В изучении закономерностей процессов, возникающих в водных экосистемах, наибольшей значимостью обладает литоральная зона, одним из главных компонентов которой является перифитон [2].

Изучение перифитона при биологическом анализе имеет первостепенное значение. Это объясняется тем, что организмы, его составляющие, характеризуют условия именно данного пункта, а не занесены случайно из других мест, как это может быть с планктонными организмами [3].

Исследования перифитона являются актуальными потому, что его, как биоценотическую единицу водных экосистем, можно рассматривать в качестве модели для изучения закономерностей формирования природных экосистем, существующих в условиях жесткого климатического режима Крайнего Севера и сильного антропогенного пресса.

Цель работы: исследование бактериоперифитона каменистых субстратов литорали Кольского залива в природных условиях и лабораторном эксперименте.

Для достижения цели были выполнены следующие задачи:

1. Определить в природных и экспериментальных образцах общую численность бактериоэпилитона методом прямого счета и количество культивируемых бактерий с помощью микробиологического посева;

2. Изучить временную динамику обрастания биопленками естественных каменистых субстратов в ходе лабораторного эксперимента;

3. Выявить основные черты трофической структуры бактериоэпилитона природных и экспериментальных образцов.

Бактериоперифитон как природных, так и экспериментальных образцов, исследовали на такие показатели, как: общая численность бактерий (ОЧБ), НВЧ (наиболее вероятное число) эвтрофов, НВЧ олиготрофов, НВЧ аммонификаторов.

В результате исследований природного образца бактериоэпилитона было выявлено, что ОЧБ равна 509,3 млн. кл/см , а количество культивируемых эвтрофов, олиготрофов и аммонифицирующих бактерий оказалось примерно на одном уровне и составило, соответственно, 48, 42 и 42 тыс. кл/см . В более ранних исследованиях бактериоэпилитона кутовой части Кольского залива [4] ОЧБ была ниже в 3 раза, полученной. Берег, на котором находится выбранная станция многие годы подвергался большей антропогенной нагрузке, чем противоположный берег.

Сравнение общей численности бактерий и количества их культивируемых форм показало (рисунок 1), что лишь 0,1% от общей численности бактерий учитывается при культивировании в лабораторных условиях на питательных средах.

1000 509.3

Рисунок 1 - Общая численность бактерий и их культивируемых форм в перифитоне природных образцов каменистых субстратов литорали станции

Кольского залива.

Рисунок 2 показывает, что в трофической структуре бактериоэпилитона в природном образце доминирующее положение

занимали эвтрофы, немного меньший вклад вносили олиготрофы и аммонификаторы. Возможно, это говорит о том, что в природной экосистеме Кольского залива было достаточное количество и легкодоступных, и трудноразлагаемых органических веществ для функционирования всех учетных трофических групп бактерий, а суммарное преобладание эвтрофов и аммонификаторов над олиготрофами, вероятно, указывает на эвтрофирование акватории.

■ Эвтрофы ■ Олиготрофы ■ Аммонификаторы

Рисунок 2 - Соотношение трофических групп бактерий эпилитона в природном образце в долях.

В ходе лабораторного эксперимента обрастание стерильных каменистых субстратов происходило интенсивно. Общий ход развития бактериоперифитона, определенный по общей численности бактерий (рисунок 3), подчинялся общеизвестным закономерностям роста микробной популяции [5,6].

900

15фев 18 фев 21фев 24фев 27 фев 1 мар 4 мар

Рисунок 3 - Изменение общей численности бактериоэпилитона в ходе лабораторного эксперимента.

Лаг-фаза в развитии общего бактериоперифитона в экспериментальной экосистеме длилась до 18 февраля, т.е. трое суток, затем был экспоненциальный рост сообщества до 25 февраля, т.е. до десятых суток. Затем отмечена стационарная фаза развития вплоть до 6 марта, т.е. до двадцатых суток.

Уже на 3 сутки произошло сильное обрастание субстрата, при котором общая численность бактерий достигла примерно половины ОЧБ природного образца и составила 256,3 млн. кл/см2. С 3 по 5 сутки общая численность бактерий резко увеличилась в 2 раза и достигла значений, соответствующих

естественным условиям среды обитания - 526 млн. кл/см2. Затем ОЧБ

2 2 продолжала расти и достигла 762, 6 млн. кл/см на 10 сутки и 848 млн. кл/см

на 20 сутки эксперимента. Численность бактерий в перифитоне каменистых

субстратов в ходе эксперимента превысила численность микроорганизмов в

природном образце, и это можно объяснить постоянством условий

культивирования в лабораторных микроэкосистемах, в то время как

бактериоперифитон в естественной среде обитания подвержен влиянию

разнообразных факторов окружающей среды (низкая температура,

замерзание, осушение, затопление, поедание мелкими донными животными).

На графике (рисунок 3) видно, что в стационарной фазе вплоть до 20-х суток

есть небольшой рост ОЧБ, что может говорить о продолжении роста

популяции и после окончания эксперимента.

В начале формирования биопленки на 3, 5 и 10 сутки эксперимента в перифитоне камней доминировали олиготрофы, их максимум приходился на 3 и 5 сутки и составил 6 млн. кл/см , что в 142 раза больше, чем в природном образце. Вероятнее всего, это связано, во-первых, с характером органического вещества, находящегося в морской воде в культуральных банках и отсутствующего на камнях после их обжигания, а, во-вторых, со стабильными условиями культивирования и отсутствием лимитирующих факторов. Затем на 10 и 20 сутки численность олиготрофов снизилась до 0,6 млн. кл/см2 и оставалась на этом же уровне до конца эксперимента.

Рисунок 4 - Динамика количества олиготрофных бактерий перифитона на экспериментальных каменистых субстратах.

С 3 по 5 сутки эксперимента наблюдалась стационарная фаза роста олиготрофов (рисунок 4), а к 10 суткам произошло отмирание, которое остановилось в фазе старения сообщества. Количество олиготрофных бактерий, которое наблюдалось с 10 по 20 сутки (0,6 млн. кл/см ) - по-видимому, это тот минимум, который необходим данной группе бактерий для сохранения себя как единицы сообщества.

В отличие от олиготрофных бактерий перифитона, численность эвтрофных микроорганизмов начала расти ближе к концу эксперимента (рисунок 5).

Рисунок 4 - Динамика количества эвтрофных бактерий перифитона на экспериментальных каменистых субстратах.

л

На 3 сутки НВЧ эвтрофов составило 0,6 млн. кл/см , затем на 5 и 10 сутки незначительно снизилась до 0,25 млн. кл/см2, а в конце эксперимента на 20-е сутки достигла максимума в 6 млн. кл/см2. Полученные величины количества эвтрофных бактерий в эксперименте были выше, чем в

природном образце в 125 раз, так как в ходе всего эксперимента сохранялись постоянные условия культивирования.

Динамика роста численности аммонифицирующих бактерий была сходна с таковой эвтрофного бактериоперифитона (рисунок 5).

Рисунок 5 - Динамика количества аммонифицирующих бактерий перифитона на экспериментальных каменистых субстратах.

НВЧ аммонифицирующих бактерий постепенно возрастала от 0,025

2 2 млн. кл/см на 3 сутки до 0,6 млн. кл/см на 10 сутки, затем резко

увеличилась до максимума в 6 млн. кл/см2 на 20 сутки. Полученные данные,

аналогично группе олиготрофных бактерий, превышают количество

аммонификаторов в природном образце в 142 раза. Главной причиной такого

различия, вероятно, является отсутствие действия лимитирующих факторов

окружающей среды.

л

ОЧБ природного образца бактериоперифитона была 509,3 млн. кл/см , в то время как культивируемых бактерий среди них был лишь 0,1% и количество микроорганизмов в каждой исследуемой трофической группе было примерно на одном уровне. В свою очередь, плотность

бактериоперифитона на экспериментальных субстратах менялась от 256,3

2 2 млн. кл/см до 848 млн. кл/см в течение лабораторного культивирования,

которое длилось 20 суток в условиях, близких к природным, а количество

2 2

культивируемых форм варьировало от 0,025 млн. кл/см до 6 млн. кл/см .

В начале эксперимента преобладающей трофической группой бактерий эпилитона являлись олиготрофы, к концу эксперимента - эвтрофы. Это может быть связано с тем, что первыми к субстратам прикрепляются олиготрофные бактерии, накапливают свою биомассу и в дальнейшем дают возможность для роста эвтрофных микроорганизмов.

Выявленные по общей численности бактерий закономерности формирования биопленок подчиняются общеизвестным закономерностям роста микробной популяции. Обрастание стерильных каменистых субстратов происходило интенсивно: спустя 5 суток общая численность

бактерий в эксперименте соответствовала общей численности природного образца. Это свидетельствует о том, что пяти суток экспозиции субстрата достаточно для формирования биопленки, которую можно использовать при оценке качества воды в исследуемом водоеме.

Использованные источники

1.Горбунов, М. Ю. Макро- и микроскопическое разнообразие прикрепленных микробных сообществ серных озер Самарской области / М. Ю. Горбунов, М. В Уманская // Матер. Всерос. конф. «Водные и наземные экосистемы: проблемы и перспективы исследований». - Вологда. 2008. С. 40-43.

2.Глущенко, Л. А. Структура фитоперифитона в оценке качества воды разнотипных водных объектов бассейна реки Енисей: автореф. дис. канд. докт. биол. наук. - Красноярск, 2010. - 23 с.

3.Руководство по методам гидробиологического анализа поверхностных вод и донных отложений / под ред. Абакумова В.А. - Л.: изд-во Гидрометиздат. - 1983. - с. 39 - 50.

4.Мирошниченко, Е. С. Бактериоценозы эпилитона литорали южного и

среднего колен Кольского залива Баренцева моря: дис.....канд. биол. наук:

03.02.10. - Мурманск, 2016. - 176 с.

5.Мудрецова-Висс, К. А. Микробиология. - учебник для товароведа, и технол. фак. торг. вузов. - 5-е изд., перераб. - М.: Экономика, 1985. - 256 с.

6.Воробьев, А. В. Микробиология / А. В. Воробьев, А. С. Быков, Е. П. Пашков. - Изд-во: Медицина, 2003. - 176 с.

УДК 004

Давлетова Ф.Э. студент магистратуры 1 курс Институт информационных технологий и коммуникаций Астраханский государственный технический университет

Россия, г. Астрахань СИСТЕМА ПОДДЕРЖКИ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ СЕЛЬХОЗПРОИЗВОДИТЕЛЕЙ Аннотация: в статье рассматриваются проблемы в автоматизации сельского хозяйства, а также описывается разработанная система поддержки деятельности сельхозпроизводителей, построенная на платформе 1С. Также были сформулированы основные задачи и цель.

Ключевые слова: АПК, сельхозпроизводители, автоматизация сельскохозяйственных предприятий, ИТ-стратегия.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.