Особенности сезонного цикла развития доминирующего вида макроводорослей в прибрежной зоне оз. Байкал U. Zonata

Учебные материалы по биологии / Эколого-физиологические особенности доминирующей водоросли литоральной зоны озера Байкал / Особенности сезонного цикла развития доминирующего вида макроводорослей в прибрежной зоне оз. Байкал U. Zonata

Страница 1

В ходе полевых наблюдений в зимний период в районе истока р. Ангара обнаружены нитчатые талломы водорослей ярко-зеленого цвета, растущие на небольших валунах и камнях под ледяным покровом, окаймляющим берег озера, - заберегом. Ширина ледяного покрова в феврале и марте составляет примерно 5 м, толщина льда- 30 см, глубина воды в прибрежной зоне, покрытой льдом - 0,5-0,7 м. И работах других исследователей зимняя популяция U. zonata в оз. Байкал была зафиксирована только в период ледостава, когда водная поверхность полностью покрывается льдом.

Выявлено, что обрастания каменистого прибрежья, развивающиеся под первичным заберегом, в феврале и марте представлены, главным образом, водорослями родов Ulothrix, Spirogyra, Stigeoclonium, Didymosphenia, Stratonostoc., Cladophora.

В пробах, собранных с нижней поверхности заберега, нити U. zonata всегда встречаются совместно с зеленой нитчатой водорослью Spirogyra sp. Elenk. Обилие последней в феврале значительнее. Талломы U. zonata, представленные преимущественно в виде фрагментов разной длины, состоящих из клеток с поясковидным хлоропластом, конечные клетки часто имеют закругленную внешнюю сторону (рис. 1). Эти морфологические особенности вида являются признаками интенсивного вегетативного деления, в результате которого, вероятно, пространственное распределение осуществляется более эффективно. Средние значения ширины клеток U. zonata в феврале составляли 21,2 км,длины - 10,5. Эпифитирующими на талломах улотрикса отмечены колонии Didymoshenia geminata (Lyngb.) M. Schmidt., Didymosphenia dentata (Dorogostaisky) Skv., Didymosphenia sp., видов родов Nitzschia Hass. и Navicula Bory.

В марте в некоторых подледных участках отмечены многочисленные нити U. zonata, которые, поднимаясь от камней к нижней поверхности льда, образуют в толще воды своеобразные зеленые столбы длиной до 50-70 см и, порой, врастают в лед.

Рис. 1. U. zonata, вегетирующие в феврале под ледяным покровом, окаймляющим берег озера

Возможно, это происходит в результате избыточной численности водорослей на субстрате.Подобное явление К.И. Мейер [47] описывал для летнего периода, объясняя это недостатком аэрации. Проведенные нами наблюдения показали, что насыщение кислородом в период ледостава в дневное время составляет 80%.

Формируя ярко-бархатистый ковер, расстилающийся по каменистому дну и вдоль внутреннего края заберега (рис. 2), не только подо льдом, U. zonata является доминантным видом в этой зоне озера, обилие талломов других нитчатых водорослей ему уступает.

Рис. 2. Обрастания U. zonata, формируемые на каменистом субстрате вдоль береговых ледовых наростов

При микроскопировании у U. zonata отмечен процесс массового спорообразования и выход зооспор (рис. 3).

Рис. 3.U. zonata, вегетирующий в марте под ледяным покровом, окаймляющим берег озера

Как следует из рисунка (рис. 5), средние значения для ширины и длины клеток U. zonata в марте - 22 и 12 мкм соответственно. Эти значения так же, как и в феврале, ниже средних значений размеров клеток в летний период. Однако фитомасса, средняя величина которой в марте составляет 202,7 г/м2, близка к таковой в период, отмечаемый, как летний пик развития вида в Южном Байкале и равна 210, 6 г/м2. Это позволяет сделать предварительный вывод о том, что в зимнее время наблюдается второй пик развития U. zonata в мелководье литоральной зоны озера и выделить две популяции водоросли: зимнюю и летнюю.

Данные о первичной структуры области второго внутреннего транскрибируемого спейсера кластера рибосомных генов (ITS2) указывают на существование 1% внутривидовой изменчивости между летней и зимней популяциями U. zonata в оз. Байкал (данные, полученные совместно с доктором Кристианом Боэдекером, Новая Зеландия, подготовлена к печати статья).

В апреле в зоне уреза воды, первой освобождающейся ото льда, на каменистом субстрате отмечаются обрастания U. zonata в виде молодых вегетативных нитей. Средние значения ширины клеток - 19,5 мкм, длины- 12,3 мкм. После освобождения прибрежья от заберегов, в талой воде на расстоянии 1 - 2,5 - 3 м еще можно наблюдать зимнюю популяцию, пик вегетации которой приходится на февраль - март. В этой зоне обрастания имеют темно-зеленый цвет, отчасти из-за присутствия большого количества песка, вероятно, попавшего в заросли водорослей при весеннем перемешивании воды в озере. Талломы U. zonata представляют собой короткие нити, разрушавшиеся в тех частях, где располагались многочисленные опорожнившиеся спорангии (рис. 4).