ПЕРИФИТОННЫЕ ГЕТЕРОТРОФНЫЕ МИКРОБНЫЕ СООБЩЕСТВА ASCOPHYLLUM NODOSUM ЛИТОРАЛИ КОЛЬСКОГО ЗАЛИВА

1

• Авторы
• Файлы

Суменкова А.М. Луценко Е.С. Статья в формате PDF 293 KB

Целью работы было изучить активность водоросли Ascophyllum nodosum в зимний период по количественным показателям эпифитных бактерий. В соответствии с этим были поставлены и последовательно решены следующие задачи: определить общую численность микроорганизмов (ОМЧ) и их разнообразие на талломе водоросли методами глубинного и поверхностного посева; определить ОМЧ внутренних стенок газовых везикул методом смывов с внутренней поверхности воздушных пузырей; определить морфологическое разнообразие и количественное содержание микроорганизмов в воде литорали Кольского залива; провести сравнительный анализ количества свободноживущей и эпифитной микробиоты Ascophyllum nodosum литорали Кольского залива. Исследования проводили на станциях, расположенных в разных частях залива: район Абрам-мыса (1), бухта Белокаменка (2), район мыса Притыка (3). Пробы отбирали в марте с помощью стерильной посуды в светлое время суток в последнюю фазу отлива, трaнcпортировали в лабораторию и в тот же день делали посевы. Учет численности бактерий по посеву проводили с помощью стандартных методик с применением плотных питательных сред. Для определения численности бактерий посев проб производили из второго разведения методами глубинного и поверхностного посева (Егоров, 1995). Поверхностный посев использовали для определения разнообразия микроорганизмов, глубинный посев - для определения ОМЧ.

Для инкубации посевов использовали два температурных режима (20 °С и 6 °С), т.к. в осенне-зимний период в водах литорали доминируют психрофильные бактерии, для которых оптимальными являются температуры около 5 °С, а в широком диапазоне температур к росту способны мезофильные микроорганизмы. Для определения ОМЧ внутренней поверхности воздушного пузыря использовали метод смывов с последующим высевом на РПА двумя вышеперечисленными методами. Полученные результаты по наружным микроорганизмам сравнивали с микроорганизмами морской воды, отобранной в тех же местах. Результаты исследований приведены в табл. 1 и 2.

1. Результаты микробиологических исследований водорослей Ascophyllum nodosum

Дата	Точка отбора	Температура культивирования	Таллом	Воздушный пузырь
			ОМЧ, КОЕ/10г	ОМЧ, КОЕ/см2
03.02	Станция 2 - нижняя литораль	20 °С	4,6⋅102	0,3⋅102
03.02	Станция 2 - средняя литораль	20 °С	5,8⋅102	0,6⋅102
09.03	Станция 1	6 °С	120⋅102	3,0⋅102
15.03	Станция 3	6 °С	0,6⋅102	0
22.03	Станция 1	20 °С	88⋅102	0,1⋅102

2. Результаты микробиологических и гидрохимических исследований воды

Дата	Точка отбора	Соленость воды, ‰	Т° воды, °С	pH воды	ОМЧ в воде, КОЕ/1 мл
					Т° инкубации 20 °С	Т° инкубации 6 °С
03.02	Станция 2	26	-0,2	7,63	-	-
09.03	Станция 1	-	+2	-	26⋅102	-
15.03	Станция 3	11	+2,7	7,32	3,5⋅102	2,8⋅102
22.03	Станция 1	21	+1	7,83	16⋅102	-

Со станции 2 были отобраны две пробы - с нижней и средней литорали (рис. 1).

 

Рис. 1. Сравнение общей микробной численности таллома
в пробах, отобранных с нижней и средней литорали станции 2

По полученным результатам можно сказать, что на талломе со средней литорали в 1,2 раза больше микроорганизмов, чем с нижней (см. рис. 1). В связи с тем, что к моменту отбора проб нижняя литораль дольше находилась в воде, можно предположить, что водоросли средней литорали больше подверглись обсеменению микроорганизмами почвы и воздуха, в то время как водоросли нижней литорали позже открылись из воды, и на их талломах оказалось меньше микроорганизмов из окружающей среды. На рис. 2 видно, что на станции 1 численность психрофильных эпифитных микроорганизмов 120⋅102 КОЕ/мл, что почти в 1,5 раза превышает численность мезофильных микроорганизмов на этой же станции. В осенне-зимний период, с сентября по апрель в водах литорали доминируют психрофильные бактерии, для которых оптимальными являются температуры, составляющие около 5 °С (Перетрухина, 2006).

 

Рис. 2. Количественное отношение мезофильных
и психрофильных микроорганизмов на талломе
Ascophyllum nodosum со станции 1

Численность психрофильных бактерий увеличивается с 0,6⋅10² КОЕ/мл на станции 3 до 120⋅10² КОЕ/10 г на станции 1. Вода на станции 1 имеет большую соленость, чем на станции 3, а психрофильная микрофлора состоит преимущественно из морских форм микроорганизмов, следовательно, можно предположить, что экосистема станции 1 более стабильна, чем станция 3, и загрязнения незначительно влияют на нее. На станции 1 мезофильной микрофлоры было в 19 раз больше, чем на станции 2. Экосистема станции 1 подвержена большему антропогенному загрязнению, чем станция 2, потому что в группу мезофильных бактерий входит большинство микроорганизмов почвы, сточных вод и других сбросов, а станция 2 находится вдали от промышленных центров и населенных пунктов и несет минимум нагрузки. Полученные результаты по наружным микроорганизмам сравнивали с микроорганизмами морской воды, отобранной в тех же местах. В воде психрофильных бактерий в 4,5 раза больше, чем на поверхности таллома. Однако мезофильных бактерий на талломе со станции 1 больше в 5,5 раз, чем в воде. Похожие результаты были получены в работе Перетрухиной И.В., и они означают, что на поверхности талломов макрофитов пpaктически в течение всего года присутствует мезофильная популяция микроорганизмов, в отличие от вод литорали, где большую часть зимнего сезона доминируют психрофильные бактерии (Перетрухина, 2006). Количество и разнообразие эпифитных бактерий в первую очередь зависят от здоровья и активности макрофита, на котором они живут. Большие численности бактерий на талломах водоросли говорят об уменьшении интенсивности жизнедеятельности последней, и, следовательно, уменьшении защиты от сапрофитных бактерий. В жизненном цикле водоросли есть определенные периоды, когда она выделяет особые вещества - антибиотики и фитонциды - для очищения своего тела от бактерий. Также у молодых водорослей наблюдается такая же реакция (Лебедь, 1992).

Следующей частью работы было исследование морфологического разнообразия микроорганизмов таллома Ascophyllum nodosum и воды. С выросших на поверхности плотной питательной среды, колоний брали мазки и проводили окраску по Граму и проводили микроскопирование. Разнообразие бактериальных форм на талломе Ascophyllum nodosum на всех станциях меньше, чем разнообразие в окружающей их воде, что, возможно указывает на постоянство и устойчивость эпифитной микрофлоры водоросли Ascophyllum nodosum. При исследовании внутренней поверхности воздушных пузырей было обнаружено небольшое количество бактерий, которые, вероятно, попали туда из внешней среды при повреждениях. На талломах водоросли на станции 1 количество бактерий больше, чем на талломе со станции 3, следовательно, на станции 1 водоросли были менее активны и возможно, более взрослые, а на станции 3 водоросли, вероятно, более защищены от бактериального обсеменения выделениями фитонцидов или наступлением жизненного периода, когда водоросль очищает свое тело от бактерий.

Список литературы

1. Руководство к пpaктическим занятиям по микробиологии: учеб. пособие / под ред. Н.С. Егорова. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Изд-во МГУ, 1995.- 224 с. : ил.
2. Лебедь А.А., Цымбал И.М. О сезонной динамике микрофлоры макрофитов Севастопольских бухт // Экология моря. - 1992 - Вып. 40. - С. 39-43.
3. Перетрухина И.В. Гетеротрофный бактериопланктон литорали Кольского залива и его роль в процессах естественного очищения вод от углеводородов. - Мурманск: МГТУ, 2006. - 24 с.

---