Особенности "вспышек" численности Gymnodinium baicalense и Gymnodinium coeruleum (Dinophyta) в оз. Байкал Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

Acta Biologica Sibirica, 2019, 5(4), 109-113, dor. https://doi.org/10.14258/abs. v5.i4.7143

Research Article

UDC574.5

Gymnodinium baicalense and Gymnodinium coeruleum (Dinophyta) outbreaks in Lake Baikal

D. Karnaukhov, N. Zausaeva, Ya. Ermolaeva, E. Dolinskaya, S. Biritskaya, M. Teplykh,

N. Silenko, S. Shimaraeva, E. Silow

Irkutsk State University Karl Marx St. 1, Irkutsk, 664003, Russian Federation E-mail: [email protected], [email protected], [email protected], ekaterina. [email protected], [email protected], mariy250352@gmail. com, [email protected], [email protected], [email protected]

This paper presents data on the abundance of the two most abundant dinophytic algae species Gymnodinium baicalense and Gymnodinium coeruleum recorded in the spring of 2019. Data on the accumulation thickness of the planktonic algae over the different depths are presented.

Key words: Lake Baikal, Dinophyta, outbreaks, Gymnodinium, under ice bloom, video monitoring.

Особенности «вспышек» численности Gymnodinium baicalense и Gymnodinium coeruleum (Dinophyta) в оз. Байкал

Д. Карнаухов, Н. Заусаева, Я. Ермолаева, Е. Долинская, С. Бирицкая, М. Теплых,

Н. Силенко, С. Шимараева, Е. Зилов

Иркутский государственный университет ул. Карла Маркса, 1, Иркутск, 664003, Россия E-mail: karnauhovdmitrii@gmail. com, [email protected], [email protected], ekaterina. dolinskaya@bk. ru, [email protected]. mariy250352@gmail. com, [email protected], [email protected], [email protected]

Озеро Байкал уникальный водоем океанического типа. В нем насчитывается около 200 видов планктонных водорослей. В данной работе представлены данные по скачку численности двух наиболее массовых видов динофитовых водорослей вутпосИпшт Ьа1са1еп5е и вутпосИпшт соеги1еит, зафиксированному весной 2019 года. Приведены данные по толщине скоплений планктонных водорослей над разными глубинами. Ключевые слова: озеро Байкал, ЭторЬ^а, вспышки численности, вутпосИпшт, подледный период, видеомониторинг.

Озеро Байкал является уникальным природным водоемом, занесенным в 1996 году в список Всемирного наследия ЮНЕСКО. Среди многообразной флоры озера насчитывается примерно 200 видов планктонных водорослей (Бакану 2012), среди которых отмечается два массовых вида динофитовых: вутпосИпшт Ьа1са1еп5е Ап^роуа, 1955 и вутпосИпшт соеги1еит Ап^роуа, 1955 (КоЬапоуа 2004, 2019). Однако, стоит отметить, что проведенные относительно недавно молекулярно-генетические исследования обнаруживают полное сходство последнего с вугосИпшт helveticum Такапо & Но^исЫ, 2004 (из Японии) (Аппепкоуа et а1. 2009). Оба вида способны вызывать «цветение» воды. Вспышки численности в. соеги1еит приходятся на август, а в. baicalense на весенний подледный период (Бакану 2012).

Во время полевых исследований в подледный период (март) в майнах в литоральной зоне визуально была отмечена более высокая мутность воды и наличие неприятного запаха. В связи с этим был произведен отбор проб воды в майне над глубиной 1 м (табл. 1) и над глубиной 390 м (табл. 2). Впоследствии, через 4 дня был произведен повторный отбор проб фитопланктона, а также на исследованных точках дополнительно проведена съемка с помощью видеокамеры. Отобранные пробы были обработаны в лабораторных условиях по общепринятой методике (Kozhova and Miller 1978).

Анализ отобранных проб показал значительное количественное увеличение отдельных видов (рис. 1). Так, численность G. baicalense на первой точке увеличилась в 5208 раз, в то время как численность данного вида на второй точке увеличилась в 20508 раз. Заметное увеличение численности произошло и у вида G. coeruleum, подобную численность (несколько десятков тыс. кл./л) ранее отмечали в позднелетний период (Baicalogy 2012).

Fig. 1 Dinophytic algae from Lake Baikal under a microscope: a - different stages of development of G. baicalense, b - G. coeruleum, c - P. baicalense.

Рис. 1. Динофитовые водоросли из оз. Байкал под микроскопом: a - разные стадии развития G. baicalense, b -G. coeruleum, с - P. baicalense.

Table 1. Representatives of phytoplankton and their abundance at a point 1 m deep. Таблица 1. Представители фитопланктона и их численность на точке глубиной 1 м.

№

Наименование

Численность, тыс.экз./л

4

5

6 7

1 2

3

4

24.03.2019

Отдел: Динофитовые водоросли (Dinophyta) Gymnodinium baicalense Peridini um baicalense

Отдел: Диатомовые водоросли (Bacillariophyta) Nitzschia acicularis

Отдел: Зеленые водоросли (Chlorophyta) Koliella longiseta f. longiseta Koliella longiseta f. variabilis Koliella sp.

Ankistrodesmus pseudomirabilis

28.03.2019

Отдел: Динофитовые водоросли (Dinophyta) Gymnodinium baicalense Gymnodinium coeruleum

Отдел: Криптофитовые водоросли (Cryptophyta) Cryptomonas gracilis Cryptomonas reflexa

Отдел: Диатомовые водоросли (Bacillariophyta) Nitzschia acicularis

Отдел: Зеленые водоросли (Chlorophyta) Koliella longiseta f. longiseta Koliella longiseta f. variabilis Ankistrodesmus pseudomirabilis

Отдел: Золотистые водоросли (Chrysophyta) Dinobryon cylindricum_

0,79 0,13

13,08

54,16 19,15 3,43 21,53

4114,46 26,55

142,54 12,15

60,98

181,58 77,96 79,09

0,11

3

5

9

Применение видеокамеры, кроме показанных ранее каплевидных полостей во льду (An annotated 2001), показало наличие плотного 10 см скопления данных водорослей под ледовым покровом над глубиной 390 м, а также сплошного скопления в 30 см слое воды между дном и нижней поверхностью льда в литорали озера (рис. 2).

Fig. 2 The accumulation of planktonic algae in the Lake Baikal: 1 - in the littoral zone; 2a, 2b - over the pelagic zone; 3a, 3b - in the ice of the lake

Рис. 2. Скопления планктонных водорослей в оз. Байкал: 1 - в литоральной зоне; 2а, 2b -над пелагиалью; 3a, 3b -во льду озера

Подобные скачки численности представителей фитопланктона могут приводить к перенасыщению воды озера в отдельных районах кислородом, так, ранее было показано, что концентрация О2 в воде оз. Байкал может достигать уровня 16-18 мг/л (Galaziy 1987).

По имеющимся у авторов данным, близкие по численности вспышки были зафиксированы в оз. Байкал в апреле 1977 г., в марте 2009 г. и в марте 2013 г. Однако, численность в ранее отмеченных вспышках колебалась от 2249,44 до 2934,21 тыс. экз./л. Таким образом, зафиксированная нами в марте 2019 года вспышка численности вида G. baicalense является наиболее массовой зарегистрированной вспышкой на сегодняшний день.

Table 2. Representatives of phytoplankton and their abundance at a point 390 m deep. Таблица 2. Представители фитопланктона и их численность на точке глубиной 390 м.

№ Наименование_Численность, тыс.экз./л

23.03.2019

Отдел: Динофитовые водоросли (Dinophyta)

1 Gymnodinium baicalense 0,16

2 Gymnodinium coeruleum 2,32 Отдел: Диатомовые водоросли (Bacillariophyta)

3 Nitzschia acicularis 16,48

4 Synedra acus 0,48

5 Asterionella formosa 0,08

Отдел: Зеленые водоросли (Chlorophyta)

6 Koliella longiseta f. longiseta 31,60

7 Koliella longiseta f. variabilis 45,76

8 Koliella sp. 16,8

9 Elakatothrix lacustris 0,16

10 Ankistrodesmus pseudomirabilis 30,64

Отдел: Золотистые водоросли (Chrysophyta)

11 Dinobryon cylindricum 0,24

28.03.2019

Отдел: Динофитовые водоросли (Dinophyta)

1 Gymnodinium baicalense 3281,33

2 Gymnodinium coeruleum 43,602

3 Peridinium baicalense 0,26

Отдел: Криптофитовые водоросли (Cryptophyta)

4 Cryptomonas reflexa 0,09

5 Cryptomonas gracilis 0,26

6 Cryptomonas sp. 0,26

Отдел: Диатомовые водоросли (Bacillariophyta)

7 Nitzschia acicularis 34,92

8 Synedra acus 0,6

9 Aulacoseira skvortzowii 0,09

Отдел: Зеленые водоросли (Chlorophyta)

10 Koliella longiseta f. longiseta 58,22

11 Koliella longiseta f. variabilis 31,22

12 Ankistrodesmus pseudomirabilis 32,08

13 Elakatothrix lacustris 0,52

Отдел: Золотистые водоросли (Chrysophyta)

14 Dinobryon cylindricum_0,17

Благодарности

Работа выполнена при поддержке проекта Минобрнауки РФ 6.1387.2017/4.6 «Комплексная оценка состояния планктонного сообщества озера Байкал - структура, тенденции и прогноз в свете проблемы глобальных климатических изменений и роста антропогенной нагрузки», а также гранта Фонда поддержки прикладных экологических разработок и исследований «Озеро Байкал».

References

An annotated list of fauna of Lake Baikal and its drainage basin. (2001). Vol. 1. Lake Baikal. Part 1. Novosibirsk: Nauka. Annenkova NV, Belykh OI, Denikina NN, Belikov SI. (2009). Identification of dinoflagellate representatives of Lake Baikal on the basis of molecular genetic data. Doc. AN - 2009; 426 (4): 559-562.

Baicalogy. (2012). Novosibirsk: Nauka

Galaziy GI. (1987). Baikal in questions and answers. Irkutsk: East-Siberian Publishing House.

Kobanova GI. (2004). Some new data on the morphology and biology of Gymnodinium coeruleum Ant. (Dinophyta). In:

Ecosystems and natural resources of mountainous countries. Novosibirsk: Nauka. p. 94-101. Kobanova GI. (2019). On the morphology and life cycle of Gymnodinium baicalense Ant. (Dinophyceae) from Lake Baikal.

Sib. Ecol. Zhurnal 16(6): 899-905. Kozhova OM., Miller NG. (1978). Instructions for processing plankton samples by the counting method. Irkutsk: Irkutsk University Publishing House.

Citation:

Karnaukhov D, Zausaeva N, Ermolaeva Ya, Dolinskaya E, Biritskaya S, Teplykh M, Silenko N, Shimaraeva S, Silow E.

(2019). Gymnodinium baicalense and Gymnodinium coeruleum (Dinophyta) outbreaks in Lake Baikal.

Acta Biologica Sibrnca 5(4): 109-113.

Submitted: 22.11.2019. Accepted: 21.12.2019

crossref http://dx.doi.org/10.14258/abs.v5.i4.7143

© 2019 by the authors. Submitted for possible open access publication under the terms and conditions of the Creative Commons Attribution (CC BY) license (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/).