Открытый доступ
Доступ предоставлен
Только для подписчиков
Том 84, № 4 (2023)
Статьи
Размерно-морфологическая структура и экологические стратегии прокариотопланктона крупного горного озера Севан (Армения)
Аннотация
Изучена динамика размерно-морфологических групп гетеротрофного прокариотопланктона самого крупного пресного водоема Кавказа – оз. Севан (Армения), – позволяющая объяснить его пространственно-временную организацию и сукцессию. Для этого озера характерно чередование стабильных и нестабильных периодов существования гидробионтов из-за резких изменений экологических условий, вызванных главным образом деятельностью человека. В сообществе планктонных прокариот озера выделяли следующие размерно-морфологические группы: мелкие кокки и коккобациллы, мелкие палочки и вибрионы, среднеразмерные кокки и коккобациллы, крупные палочки и вибрионы, нити, а также клетки, ассоциированные с детритными частицами. Основной вклад (в среднем 55.5%) в формирование биомассы прокариотопланктона озера вносили мелкие палочки и вибрионы. Биомасса каждой из групп колебалась во времени и пространстве в относительно узких пределах, и развитие групп происходило в тесной взаимосвязи друг с другом. По-видимому, разные размерно-морфологические группы прокариот адаптированы к существованию в пределах сходных эколого-филогенетических ниш и совместно и последовательно выполняют общие функции в минерализации органических веществ и трофических взаимодействиях в озере. Вместе с тем эти группы реализуют различные экологические стратегии, которые могут быть успешными в разные периоды существования экосистемы.
243-262
Филлоплана как местообитание грибов
Аннотация
Как показано в настоящее время, филлоплана растений активно заселяется различными дрожжевыми и мицелиальными грибами разных таксономических групп. Особенностями листа как микроместообитания являются низкая влажность, подверженность механическим воздействиям дождя и ветра, бедность питательных веществ на поверхности и высокая инсоляция, что обуславливает выделение грибов-эпифитов как отдельной экологической группы. Несмотря на то, что данные по разным растениям отличаются, в целом можно сказать, что на поверхности растений наиболее часто встречаются дрожжи базидиального аффинитета и такие мицелиальные грибы, как Alternaria, Epicoccum, Cladosporium, Phoma и Trichoderma. Биологический цикл эпифитных грибов в настоящее время не исследован, но предполагается, что он начинается со специфического закрепления споры на поверхности, далее следует формирование биопленок или так называемых агрегатов, объединяющих бактерии, дрожжи и мицелиальные грибы, и завершается формированием спор либо на поверхности живого растения, либо на отмерших и разлагающихся листьях.
263-278
Структура естественной изменчивости палиноморфологических признаков на примере некоторых видов Nierembergia и Bouchetia (сем. Solanaceae) и естественная система биомногообразия
Аннотация
На примере восьми видов Nierembergia и двух видов Bouchetia (сем. Solanaceae) описаны свойства индивидуальной изменчивости морфологических признаков пыльцы. Большинство исследованных признаков (строение апертур, ультраструктура спородермы, скульптура поверхности, размеры) не имеют существенных различий на индивидуальном и внутривидовом уровне; таксономически значимая изменчивость морфологических признаков пыльцы проявляется на уровне рода и надродовых групп. Роды достоверно различаются характером скульптуры поверхности пыльцевого зерна – струйчатой у Nierembergia и бугорчатой у Bouchetia. Пыльца, содержащаяся в одном бутоне, пыльнике или тетраде (полное гаметофитное поколение, где смерти нет – все без исключения потомки одного предка), рассмотрена как экстремальная модель (максимальная полнота при минимальной сложности) для исследования свойств естественной морфологической изменчивости и причин ее возникновения. Обнаружено, что признаки пыльцы (скульптура поверхности, число и расположение апертур) имеют одинаковую структуру изменчивости (непрерывные и транзитивно упорядоченные ряды), которая у разных признаков разворачивается на разном таксономическом уровне. Естественная изменчивость морфологических признаков пыльцы упорядочивается не в генеалогическую кладу, а в клины – непрерывные, геометрически упорядоченные и транзитивные ряды (таксон-неспецифичные и рангово-независимые). В этой системе параллелизмов гомологические ряды неотделимы от негомологических, а типичные формы – от отклонений. Возникновение типичных и отклоняющихся форм не может быть объяснено по отдельности (типичные – генеалогически, а отклоняющиеся – как параллелизм, конвергенция, случайность или закономерность). Индивидуальная изменчивость форм пыльцы геометрически упорядочена и не является результатом случайных нарушений, сбоев наследственной программы, патологией. Типичная форма оказывается гармоничной частью рядов чистых форм, свободных от функциональных и исторических коннотаций. Сходство форм пыльцы в этих рядах определяется их геометрией и не зависит от родства, гомологии, функциональности. Естественную систему форм пыльцы образует не структура предполагаемых родственных связей предполагаемых таксонов, а наблюдаемые параллелизмы изменчивости индивидуальных живых тел. Эволюционная новизна (современное состояние, наблюдаемое многообразие) возникает исходно упорядоченным, сразу в предустановленной форме.
279-295
Интегральный эффект взаимодействия частей нецентрализованной биосистемы на примере формирования магистральных течений гидроплазмы в побеге колониального гидроида Dynamena pumila (L., 1758)
Аннотация
Описано формирование в побеге у колониальных гидроидов (Hydrozoa) магистральных течений гидроплазмы (ГПТ), выходящих из него в столон и способных переносить пищевые частицы по столонам на противоположный конец нецентрализованного организма. Мы разработали простой метод ежеминутной визуальной регистрации направления движений частиц в гидроплазме в каждом модуле побега на протяжении 1.5 ч. Установлено, что магистральные исходящие из побега ГПТ образуются регулярно с периодом 14.8 ± 3.4 мин. Входящие в побег ГПТ также ритмичны (15.1 ± 5.0 мин), но если исходящие ГПТ обычно наполнены частицами пищи, то возвращающиеся ГПТ, как правило, содержат мало частиц. В пульсациях гидрантов на побеге больше хаоса, чем в стволе побега, т.е. период поступления ГПТ из гидрантов в ствол побега значительно варьирует. Раньше это заставляло предполагать, что исходящие ГПТ формируются только под влиянием входящих, как ответная реакция на растяжение ценосарка при поступлении гидроплазмы в побег (под давлением других пульсаторов в колониальном организме). Однако выяснилось, что между появлением входящего и началом исходящего ГПТ проходит в среднем 5 мин. За это время гидроплазма наполняет не только ствол побега, но и гидранты, которые в ответ сжимаются, хотя и не одновременно. Гидранты выдавливают при сжатии гидроплазму в ствол побега, после чего и ценосарк побега начинает сжиматься. Выяснилось, что при учете пульсаций гидрантов за 3 мин проявляется четкая периодичность, совпадающая с периодичностью исходящих из побега ГПТ, возникающих в результате сжатий ценосарка ствола. При этом гидроплазма еще не может поступить в гидранты до окончания продолжительной фазы их сжатия. В противном случае перемещения гидроплазмы были бы ограничены только пространством побега. Таким образом, в нецентрализованной системе, каковой является колониальный организм у гидроидов, согласование пульсаций гидрантов и ценосарка происходит со значительным люфтом. У ценосарка, как единого целого, пульсации ритмичны с незначительными флуктуациями, в то время как гидранты – источники множества мало ритмичных пульсаций (с большими вариациями периода). Поэтому вклад гидрантов в формирование магистрального ГПТ проявляется не одномоментно, а в течение нескольких минут в интервале между входящим и исходящим течениями.
296-312
Влияние выжигания ветоши на альпийские пестроовсяницевые луга Северо-Западного Кавказа
Аннотация
Пожары играют большую роль в формировании и функционировании наземных экосистем, но их длительное влияние на состав и структуру растительных сообществ гумидных высокогорий практически не изучено. На наиболее сухих альпийских лугах с доминированием плотнодерновинного злака Festuca varia, накапливающих значительное количество неразложившейся ветоши, проведен 23-летний эксперимент с регулярным (раз в 2 года) выжиганием ветоши. Состав растительного сообщества существенно изменился. Значительно уменьшились запасы мортмассы (ветоши), надземная биомасса сосудистых растений и относительное участие доминантов. В надземной биомассе резко снизилась доля злаков и увеличилась доля разнотравья. Для Anthemis cretica, Campanula collina, Deschampsia flexuosa, Festuca ovina, Nardus stricta и Veronica gentianoides отмечено значимое увеличение числа побегов при выжигании. Отмечено двукратное повышение альфа-разнообразия сосудистых растений на выжигаемых площадках по сравнению с исходным состоянием и значительное превышение в сравнении с контролем. Длительное выжигание существенно не изменило среднее содержание P, Ca, Mg в надземной биомассе большинства изученных видов, лишь содержание K снижалось у ряда видов, в то время как для Mg отмечено увеличение содержания у Festuca varia и Nardus stricta. Отмечено увеличение содержания P и Mg в мортмассе. При длительном выжигании отмечается небольшое подкисление почвы и снижение содержания Са, а также существенное снижение содержания азота и интенсивности процессов его трансформации. В целом, полученные закономерности сходны с таковыми, полученными при изучении пожаров в других травяных сообществах, однако снижение содержания K при хроническом выжигании ранее не отмечалось.
313-326
Эколого-паразитологический метод в исследованиях популяционной биологии окуня-клювача Sebastes mentella (Scorpaeniformes: Sebastidae) в море Ирмингера
Аннотация
Представлены результаты анализа комплекса данных, полученных в ходе многолетних исследований популяционной биологии окуня-клювача Sebastes mentella в районах пелагиали моря Ирмингера и смежной акватории батиали Гренландии и Исландии. В основу подхода положен эколого-паразитологический метод, рассматривающий в качестве биомаркеров данные о составе сообществ паразитов и встречаемости отдельных их видов. Полученные результаты, включающие также сведения о пространственном распределении, функциональной подразделенности ареала, онтогенетических миграциях, темпе полового созревания и роста, подводном мечении, фенетических, генетических и других особенностях окуня-клювача, позволили выявить условия дивергентного формирования и значительную обособленность его пелагической и придонной группировок, составляющих североатлантическую популяцию. Заселение этим видом больших глубин океанической пелагиали и придонного слоя батиали при увеличении темпа полового созревания и миграционной активности в пелагиали характеризует направление современного этапа его филогенеза. Обосновано единство пелагической группировки окуня-клювача на обширной акватории и по всей глубине ее распределения в морях Ирмингера и Лабрадор. Показано, что стабильные во времени и пространстве значимые различия показателей зараженности самцов и самок окуня-клювача единственным видоспецифичным паразитом (копепода Sphyrion lumpi) служат феном пелагической группировки североатлантической популяции этого хозяина.
327-344