ПОТЕНЦИАЛЬНО  ТОКСИЧНЫЕ  ДИАТОМЕИ  КОМПЛЕКСА  PSEUDO -NITZSCHIA  PSEUDODELICATISSIMA/СUSPIDATA  ИЗ  ЗАЛИВА  ПЕТРА  ВЕЛИКОГО  ЯПОНСКОГО  МОРЯ

Стоник  Инна  Валентиновна

канд.  биол.  наук,  старший  научный  сотрудник  Институтa   биологии  моря  имени  А.В.  Жирмунского  ДВО  РАН,  РФ,  г.  Владивосток

E -mail:  stonikiv@mail.ru

Работа  выполнена  при  финансовой  поддержке  ДВО  РАН  (проект  №  12- III-A-06-096)

Пищевое  отравление,  вызванное  токсичными  диатомеями,  получило  название  Amnesic  Shellfish  Poisoning  (ASP)  —  амнезическое  отравление  моллюсками  [5,  с.  978].  Этот  тип  отравления  связан  с  накоплением  нейротоксина  (домоевой  кислоты),  продуцируемой  диатомовыми  водорослями,  в  двустворчатых  моллюсках  и  некоторых  других  морских  беспозвоночных  и  последующей  передачей  токсина  по  пищевым  цепям,  что  может  привести  к  гибели  морских  млекопитающих,  птиц  и  человека.  В  настоящее  время  14  видов  Pseudo-nitzschia  известны  как  потенциальные  продуценты  домоевой  кислоты  [6,  с.  172].  Для  большинства  таких  видов  показано  существование  как  токсичных,  так  и  нетоксичных  клонов  (клеточных  линий).  Среди  видов  —  возбудителей  ASP  в  северо-западной  части  Японского  моря  наиболее  часто  токсичные  «цветения»  вызывают  представители  сложных  видовых  комплексов  P.  pseudodelicatissima/cuspidata,  P.  delicatissima  и  P.  Pungens  [9,  с.  132].  Представители  первого  из  указанных  комплексов  достигают  наиболее  высокой  плотности  в  заливе  Петра  Великого  Японского  моря.  Однако  морфология  и  таксономия  представителей  данного  комплекса  из  российских  вод  Японского  моря  изучены  недостаточно. 

Цель  данной  работы  —  изучить  особенности  морфологии,  таксономический  состав  и  плотность  представителей  комплекса  P.  pseudodelicatissima/cuspidata  из  залива  Петра  Великого  Японского  моря.

Материалом  послужили  батометрические  пробы  фитопланктона,  собранные  в  Амурском  и  Уссурийском  заливах  (вторичные  заливы  зал.  Петра  Великого)  Японского  моря  в  разные  сезоны  за  период  с  2008  г.  по  2013  г.  Круглогодичное  изучение  фитопланктона  проводили  на  монитринговой  станции  в  районе  м.  Красного  в  Амурском  заливе.  Батометрические  пробы  объемом  1  л  отбирали  с  поверхности  воды  на  разных  горизонтах  до  глубины  30  м.  Один  литр  пробы  фиксировали  раствором  Утермеля  и  концентрировали  методом  осаждения  [1,  с.  84]  и/или  обратной  фильтрации  через  нуклеопоровые  фильтры  с  диаметром  пор  2  мкм.  Материал  фиксировали  раствором  Утермеля.  Плотность  клеток  подсчитывали  в  счетной  камере  (Sedgewick-Rafter)  объемом  1  мл.  Под  плотностью  фитопланктона  понимали  число  клеток  в  литре  воды.  Изучение  материала  проводили  с  помощью  светового  микроскопа  Olympus  BX-41  в  течение  2—3  месяцев  после  отбора  проб,  а  также  трансмиссионного  электронного  микроскопа  (ТЭМ,  JEM-100  S).  При  подготовке  материала  к  ТЭМ  использовали  традиционные  методики  очистки  панцирей,  включающие  воздействие  кислот  и  центрифугирование  с  дистиллированной  водой.  Для  изучения  материала  с  помощью  ТЭМ  каплю  отмытой  пробы  наносили  на  бленды  с  формваром  и  высушивали  на  воздухе.  В  работе  использована  стандартная  терминология,  принятая  для  диатомовых  водорослей  [4,  с.  344;  10,  с.  152].

Комплекс  P.  pseudodelicatissima/сuspidata  характеризуется  высоким  таксономическим  разнообразием  и  объединяет  виды,  имеющие  относительно  узкие  (ширина  1,5—3  мкм)  створки  линейной  или  ланцетной  формы,  центральный  узелок  и  штрихи  со  структурой  из  одного  ряда  ареол  (пороидов)  [7,  с.  797].  В  результате  недавних  исследований  в  пределах  этого  комплекса  на  основе  морфологических,  молекулярно-генетических  и  репродуктивных  данных  были  описаны  новые  псевдокриптические  виды  [8,  с.  436].  Известно,  что  внутри  этой  группы  видов,  идентификация  сложна  и  основана  на  комбинации  нескольких  морфологических  признаков  (плотность  фибул,  штрихов  створки  и  первого  пояскового  ободка,  а  также  число  секторов  пороидов  створки)  [8,  с.  450].  В  результате  проведенных  нами  исследований  в  заливе  Петра  Великого  обнаружены  следующие  представители  указанного  комплекса:  P.  caciantha,  P.  calliantha,  P.  cuspidata,  Pseudo-nitzschia  sp.  Их  морфометрические  характеристики  приведены  в  таблице  1. 

Морфометрические  характеристики  изученных  нами  экземпляров  видов  P.  caciantha  и  P.  cuspidata  согласуются  с  соответствующими  данными,  имеющимися  в  научной  литературе  (таблица  1).  Изученные  нами  клетки  P.  calliantha  характеризовались  наличием  основных  диагностических  признаков  вида  —  разделение  гимена  пороидов  на  7—10  секторов  и  центральную  перфорированную  область,  а  также  структура  штрихов  вальвокопулы  из  2—3  первальварных  рядов  [8,  с.  436].  Однако  необходимо  отметить  небольшие  отклонения  значений  некоторых  морфологических  признаков  у  наших  экземпляров  P.  calliantha  от  приведенных  в  литературе.  Так,  средняя  плотность  фибул  и  штрихов  створки  у  наших  экземпляров  оказались  выше  соответствующих  значений,  приведенных  для  других  клонов  этого  вида  (таблица  1).  Высокая  морфологическая  изменчивость  P.  calliantha  характерна  для  представителей  вида  из  разных  местообитаний  и  может  объясняться  его  значительной  генетической  изменчивостью  [7,  с.  811].  Морфология  изученных  нами  клеток  Pseudo-nitzschia  sp.  (таблица  1)  не  позволила  отнести  его  к  какому-либо  из  известных  видов  комплекса  Pseudo-nitzschia  pseudodelicatissima/cuspidate  [2,  с.  198;  3,  с.  491;  7,  с.  800;  8,  с.  436].  Этот  морфотип  по  числу  секторов  пороидов  (2—7)  близок  к  видам  P.  mannii  (2—7)  и  P.  hasleana  (2—6).  Однако  плотность  штрихов  створки  (43—49  в  10  мкм)  и  штрихов  вальвокопулы  (54—65  в  10  мкм)  оказались  существенно  выше  таковых  для  других  видов  комплекса.  Для  идентификации  этого  таксона  необходимы  дальнейшие  исследования  с  привлечением  морфологических  и  молекулярно-генетических  данных. 

Таблица  1. 

Морфометрические  характеристики  представителей  комплекса  P .  pseudodelicatissima/сuspidata,  найденных  в  заливе  Петра  Великого,  и  данные,  имеющиеся  в  научной  литературе

Рисунок  1.  Динамика  плотности  представителей  комплексов  P .  pseudodelicatissima/cuspidata,  P.  delicatissima  и  P.  pungens  на  мониторинговой  станции  в  Амурском  заливе  в  период  с  июня  2008  г.  по  май  2013  г.

Анализ  многолетней  динамики  плотности  видов  рода  Pseudo-nitzschia  в  Амурском  заливе  показал,  что  в  исследуемый  период  представители  комплекса  Pseudo-nitzschia  pseudodelicatissima/cuspidatа  достигали  наиболее  высокой  плотности  по  сравнению  с  видами  комплекса  Pseudo-nitzschia  delicatissima  и  P.  pungens  (рисунок  1).  Так,  в  период  с  2009  г.  по  2012  г.  плотность  представителей  комплекса  Pseudo-nitzschia  pseudodelicatissima/cuspidatа  изменялась  в  пределах  от  25  до  60  тыс.  кл/л.  Массовое  развитие  видов  комплекса  определяло  осеннее  цветение  потенциально  токсичных  диатомей  в  октябре-ноябре  2012  г. 

Таким  образом,  в  результате  изучения  таксономического  состава  представителей  комплекса  Pseudo-nitzschia  pseudodelicatissima/cuspidata  из  залива  Петра  Великого  идентифицированы  следующие  таксоны:  P.  cf.  caciantha,  P.  calliantha,  P.  cuspidata,  Pseudo-nitzschia  sp.  Вид  P.  cuspidatа  впервые  найден  в  дальневосточных  морях  России.  Установлена  высокая  плотность  видов  комплекса  (до  60  тыс.  кл/л)  в  фитопланктоне  Амурского  залива  Японского  моря.

C писок  литературы:

1.Федоров  В.Д.  О  методах  изучения  фитопланктона  и  его  активности.  М.:  Изд-во  МГУ,  1979  —  168  с. 

2.Amato  A.,  Kooistra  W.H.C.F.,  Levialdi  J.H.,  Mann  D.G.,  Proshold  T.,  Montresor  M.  Reproductive  isolation  among  sympatric  cryptic  species  in  marine  diatoms  //  Protist.  —  2007.  —  Vol.  158.  —  P.  193—207.

3.Amato  A.,  Montresor,  M.  Morphology,  phylogeny,  and  sexual  cycle  of  Pseudo-nitzschia  mannii  sp.  nov.  (Bacillariophyceae):  a  pseudo-cryptic  species  within  th  P.  pseudodelicatissima  complex  //  Phycologia  —  2008.  —  Vol.  47.  —  P.  487—497.

4.Anonymous.  Proposals  for  a  standardization  of  diatom  terminology  and  diagnoses  //  Nova  Hedwigia,  Beihefte.  —  1975.  —  Vol.  53.  —  P.  323—354.

5.Bates  S.S.  Domoic-acid-producing  diatoms:  another  genus  added!  //  J.  Phycol.  —  2000.  —  Vol.  36.  —  P.  978—983.

6.Lelong  A.,  Hegaret  H.,  Soudant  P.,  Bates  S.S.  Pseudo-nitzschia  (Bacillariophyceae)  species,  domoic  acid  and  amnesic  shellfish  poisoning:  revisiting  previous  paradigms  //  Phycologia.  —  2012.  —  Vol.  51,  —  №  2.  —  P.  168—216.

7.Lundholm  N.,  Moestrup  Ø.,  Hasle  G.R.,  Hoef-Emden  K.A.  A  study  of  the  Pseudo-nitzschia  pseudodelicatissima/P.  cuspidata  complex  (Bacillariophyceae):  what  is  P.  pseudodelicatissima?  //  Journal  of  Phycolology.  —  2003.  —  Vol.  39.  —  P.  797—813.

8.Lundholm  N.,  Bates  S.S.,  Baugh  K.A.,  Bill  B.D.,  Connell  L.B.,  Leger  C.,  Trainer  V.L.  Cryptic  and  pseudo-cryptic  diversity  in  diatoms  —  with  descriptions  of  Pseudo-nitzschia  hasleana  sp.  nov.  and  P.  fryxelliana  sp.  nov.  //  Journal  of  Phycolology.  —  2012.  —  Vol.  48.  —  P.  436—454.

9.Round  F.E.,  Crawford  R.M.,  Mann  D.G.  The  Diatoms.  Biology  and  morphology  of  genera.  Cambridge:  Cambridge  University  Press,  1990.  —  747  pp.

10.Stonik  I.V.,  Orlova  T.Yu.,  Lundholm  N.  Diversity  of  Pseudo-nitzschia  H.  Peragallo  from  the  western  North  Pacific  //  Diatom  Research.  —  2011.  —  Vol.  26.  —  P.  121—134.