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 2

Не смотря на то, что в некоторых нитях все еще наблюдается процесс спорообразования, выход зооспор или их прорастание из материнской клетки, утолщение оболочек клеток, разрушение хлоропласта, обильное обрастание эпифитами и, в некоторых случаях, формирование специфических структур, похожих на пальмелевидное состояние, указывают на то, что водоросль находится на стадии отмирания. Средние значения размеров клеток водоросли в этот период указаны на рисунке 5.

Рис. 4. U. zonata. Завершение вегетации зимней популяции

Рис. 5.Сезонная динамика морфометрических показателей вида.

В июне-июле наблюдается летний пик развития вида [30]. Средние значенияширины клеток 46,8 и 36,3 мкм, длины- 25,8 и 29,4 мкм соответственно. В летний максимум фитомассы зафиксировано активное вегетативное деление нитей, а также процесс массового спорообразования (рис. 6).

Рис. 6. U. zonata в летний пик развития

В штилевую погоду вода в прибрежье озера приобретает светло-зеленый цвет. Это явление обусловлено массовым выходом четырехжгутиковых зооспор U. zonata. Их концентрация в толще воды представлена значением 1,77 х 105 кл/мл или 177 тыс. кл/мл. С помощью СЭМ указаны точные размеры клеток бесполого размножения U. zonata: длина спор равна 5,6 мкм (SD=0,7), ширина - 4,4 мкм (SD=0,8) (рис.7).

Возрастная структура популяции не однородна в течение всего периода вегетации. В июле и августе наблюдается уменьшение средних значений ширины клеток, и, наоборот, увеличение длины (см. рис. 5). Это связано с тем, что доля молодых особей в популяции возрастает вследствие активного бесполого размножения в июне.

Рис.7. Зооспоры U. zonata (СЭМ)

На крупных валунах и скалах у уреза воды нити U. zonata можно встретить до ноября [34]. Нами отмечено, что в условиях экспериментальной установки вегетация водорослей продолжается до декабря. В это время средние значения ширины клеток составляет 45,12мкм, длины- 29,08 мкм.

В ходе изучения особенностей сезонного развития U. zonata нами не удалось проследить выход гамет и их копуляцию. Однако в осенний период, когда вегетация водорослей завершается, в прибрежье оз. Байкал и в культуре при микроскопировании отмечены многочисленные клетки округлой и дубинкообразной формы с утолщенной оболочкой и плотным, зернистым содержимым ярко-зеленого цвета, - одноклеточные спорофиты (Codiolum- стадия), формирующиеся в результате прорастания зиготы (рис.8). Это дает основание предположить, что споры, выходящие из спорофита, дают начало популяции U. zonata, вегетирующей в озере в период ледостава и дающей второй пик фитомассы в марте.

Рис. 8. Одноклеточные спорофиты - Codiolum- стадия

Терминальные клетки таких нитей не дифференцированы на апикальную и базальную, их внешняя сторона имеет закругленную, обтекаемую форму. Мы предполагали, что такая морфологическая структура талломов U. zonata, по типу планктонных диатомовых водорослей родов Aulacoseira, Melosira ориентирована на передвижение в толще воды. Появляясь в осенний период, эти нити предназначены для миграции из прибрежной зоны, покрываемой льдом и полностью промерзающей в зоне уреза, вглубь озера, где в дальнейшем под покровом льда являются источником «ледовой» популяции, сведения о которой появились недавно [146, 79]. Однако результаты молекулярно-биологического анализа (данные получены в совместных работах с доктором Кристианом Боэдекером , Новая Зеландия) показали, что встреченные нами нити относятся к другому роду, ранее не отмеченному для оз. Байкал. Для точной идентификации вида необходимы сведения ультраструктурного анализа клеток водорослей.