vestnik-bio-msuВестник Московского университета. Серия 16. БиологияVestnik Moskovskogo universiteta. Seriya 16. Biologiya0137-0952Lomonosov Moscow State University, School of Biologyvestnik-bio-msu-491Research ArticleБиофизикаBiophysicsОТБОР ВИДОВ ВОДОРОСЛЕЙ В СОСТАВ ЛАБОРАТОРНОГО АЛЬГОЦЕНОЗА ПО ИХ ГИДРОБИОЛОГИЧЕСКИМ И БИОФИЗИЧЕС КИМ ХАРАКТЕРИСТИКАМSELECTION OF SPECIES FOR THE LABORATORY ALGAL COMMUNITY BY THEIR HYDROBIOLOGICAL AND BIOPHYSICAL CHARACTERISTICSФурсоваП. В.FursovaP. V.

Кафедра биофизики, биологический факультет

Россия, 119234, г. Москва, Ленинские горы, д. 1, стр. 12

канд. физ-мат. наук, ст. науч. сотр. кафедры биофизики биологического факультета МГУ. Тел.: 8-495-939-02-89

Department of Biophysics, School of Biology

Leninskiye gory 1–12, Moscow, 119234, Russia

fursova@biophys.msu.ruВороноваЕ. Н.VoronovaE. N.

Кафедра биофизики, биологический факультет

Россия, 119234, г. Москва, Ленинские горы, д. 1, стр. 12

канд. биол. наук, ст. науч. сотр. кафедры биофизики биологического факультета МГУ. Тел.: 8-495-939-51-50

Department of Biophysics, School of Biology

Leninskiye gory 1–12, Moscow, 119234, Russia

vlena66@mail.ruЛевичА. П.LevichA. P.

Кафедра биофизики, биологический факультет

Россия, 119234, г. Москва, Ленинские горы, д. 1, стр. 12

докт. биол. наук, вед. науч. сотр. кафедры биофизики биологического факультета МГУ. Тел.: 8-495-939-55-60

Department of Biophysics, School of Biology

Leninskiye gory 1–12, Moscow, 119234, Russia

apl@chronos.ruРисникД. В.RisnikD. V.

Кафедра биофизики, биологический факультет

Россия, 119234, г. Москва, Ленинские горы, д. 1, стр. 12

канд. биол. наук, вед. науч. сотр. кафедры биофизики биологического факультета МГУ. Тел.: 8-495-939-55-60

Department of Biophysics, School of Biology

Leninskiye gory 1–12, Moscow, 119234, Russia

biant3@mail.ruПогосянС. И.PogosyanS. I.

Кафедра биофизики, биологический факультет

Россия, 119234, г. Москва, Ленинские горы, д. 1, стр. 12

докт. биол. наук, проф. кафедры биофизики биологического факультета МГУ. Тел.: 8-495-939-51-50

Department of Biophysics, School of Biology

Leninskiye gory 1–12, Moscow, 119234, Russia

pogosyan@biophys.msu.ruМосковский государственный университет имени М.В. ЛомоносоваРоссияLomonosov Moscow State UniversityRussian Federation201720102017724215221Copyright © Фурсова П.В., Воронова Е.Н., Левич А.П., Рисник Д.В., Погосян С.И., 20172017Фурсова П.В., Воронова Е.Н., Левич А.П., Рисник Д.В., Погосян С.И.Fursova P.V., Voronova E.N., Levich A.P., Risnik D.V., Pogosyan S.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik-bio-msu.elpub.ru/jour/article/view/491

Биоиндикаторами состояния водных систем могут служить различные характеристики сообществ фитопланктона. Для создания модели природной экосистемы, которая позволит проводить многофакторные эксперименты по влиянию физико-химических факторов на биофизические и гидробиологические характеристики фитопланктона, необходим подбор соответствующих видов микроводорослей. Проведенное исследование позволило из имеющихся в музее видов выбрать шесть для создания модельного альгоценоза. Было установлено, что для оптимального роста всех этих видов необходимы схожие условия эксперимента (световой и температурный режимы, содержание элементов питания). В качестве базовой среды предложено использовать среду с пониженным содержанием азота. В таких условиях клетки микроводорослей нормально функционируют и делятся, при этом длительность достижения стационарной стадии роста (10–15 сут), на которой завершают эксперимент, позволяет проводить большое число таких экспериментов с минимальными затратами времени. Клетки отобранных видов обладают морфологическими различиями, достаточными для автоматизированной идентификации их в поликультуре. Получены геометрические характеристики клеток для компьютерного подсчета численности каждого вида сообщества по микрофотографиям.

Phytoplankton communities can serve as bioindicators of water system condition. Model of the natural ecosystem can enable multivariate experiments on the effect of physical and chemical factors on biophysical and hydrobiological characteristics of phytoplankton. Creating of such a model requires selecting appropriate species of microalgae. This study has allowed for selecting six types from those available in museum to create a model algal community. We found that similar conditions are required for their optimal growth (light, temperature, medium nutrients supply). As a base medium it is proposed to use a medium with low nitrogen content. Under these conditions, the cells function in a proper way and the cultures show satisfactory growth, while the duration of reaching the stationary stage of growth (10–15 days) allows to have more experiments for a limited time. Cells of selected species have morphological differences that are sufficient for the automated identification within the polyculture. We have obtained the geometric characteristics of cells for computer counting of each community species on microphotographs.

фитопланктонлабораторный альгоценозфлуоресценциябезазотная средаморфология клетокчисленность клетоксветовая криваяphytoplanktonalgal communityfluorescencenitrogen-free mediumcell morphologycell numberlight curveReferencesBellinger E.G., Sigee D.C. Freshwater algae: Identification and use as bioindicators. Chichester: Wiley-Blackwell, 2010. 284 p.Bellinger E.G., Sigee D.C. Freshwater algae: Identification and use as bioindicators. Chichester: Wiley-Blackwell, 2010. 284 p.Dokulil M.T. Algae as ecological bioindicators // Bioindicators & biomonitors: Principles, concepts, and applications / Eds. B.A. Markert, A.M. Breure, and H.G. Zechmeister. Oxford: Elsevier, 2003. P. 285–329.Dokulil M.T. Algae as ecological bioindicators // Bioindicators & biomonitors: Principles, concepts, and applications / Eds. B.A. Markert, A.M. Breure, and H.G. Zechmeister. Oxford: Elsevier, 2003. P. 285–329.Konyukhov I.V. Selina M.S., Morozova T.V., Pogosyan S.I. Experience of continuous fluorimetric monitoring of phytoplankton at a mooring station // Oceanology. 2012. Vol. 52. N 1. P. 130–140.Konyukhov I.V. Selina M.S., Morozova T.V., Pogosyan S.I. Experience of continuous fluorimetric monitoring of phytoplankton at a mooring station // Oceanology. 2012. Vol. 52. N 1. P. 130–140.Falkowski P.G., Kolber Z. Variations in chlorophyll fluorescence yields in phytoplankton in the world oceans // Plant Physiol. 1995. Vol. 22. N 2. P. 341–355.Falkowski P.G., Kolber Z. Variations in chlorophyll fluorescence yields in phytoplankton in the world oceans // Plant Physiol. 1995. Vol. 22. N 2. P. 341–355.Buschmann C. Photochemical and non-photochemical quenching coefficients of the chlorophyll fluorescence: comparison of variation and limits // Photosynthetica. 1999. Vol. 37. N 2. P. 217–224.Buschmann C. Photochemical and non-photochemical quenching coefficients of the chlorophyll fluorescence: comparison of variation and limits // Photosynthetica. 1999. Vol. 37. N 2. P. 217–224.Beutler M., Wiltshire K.H., Meyer B., Moldaenke C., Luring C., Meyerhofer M., Hansen U.-P., Dau H. A flurometric method for the differentiation of algal populations in vivo and in situ // Photosynth. Res. 2002. Vol. 72. N 1. P. 39–53.Beutler M., Wiltshire K.H., Meyer B., Moldaenke C., Luring C., Meyerhofer M., Hansen U.-P., Dau H. A flurometric method for the differentiation of algal populations in vivo and in situ // Photosynth. Res. 2002. Vol. 72. N 1. P. 39–53.Allen M.M. Simple conditions for growth of unicellular blue-green algae on plates // J. Phycol. 1968. Vol. 4. N 1. P. 1–4.Allen M.M. Simple conditions for growth of unicellular blue-green algae on plates // J. Phycol. 1968. Vol. 4. N 1. P. 1–4.Погосян С.И., Гальчук С.В., Казимирко Ю.В., Конюхов И.В., Рубин А.Б. Применение флуориметра “МЕГА-25” для определения количества фитопланктона и оценки состояния его фотосинтетического аппарата // Вода: химия и экология. 2009. N 6. С. 34–40.Погосян С.И., Гальчук С.В., Казимирко Ю.В., Конюхов И.В., Рубин А.Б. Применение флуориметра “МЕГА-25” для определения количества фитопланктона и оценки состояния его фотосинтетического аппарата // Вода: химия и экология. 2009. N 6. С. 34–40.Маторин Д.Н., Осипов В.А., Яковлева О. В., Погосян С.И. Определение состояния растений и водорослей по флуоресценции хлорофилла. М.: Макс-Пресс, 2010. 116 с.Маторин Д.Н., Осипов В.А., Яковлева О. В., Погосян С.И. Определение состояния растений и водорослей по флуоресценции хлорофилла. М.: Макс-Пресс, 2010. 116 с.Merzlyak M.N., Naqvi K.R. On recording the true absorption and scattering spectrum of a turbid sample: application to cell suspensions of the cyanobacterium Anabaena variabilis // J. Photochem. Photobiol. B Biol. 2000. Vol. 58. N 2. P. 123–129.Merzlyak M.N., Naqvi K.R. On recording the true absorption and scattering spectrum of a turbid sample: application to cell suspensions of the cyanobacterium Anabaena variabilis // J. Photochem. Photobiol. B Biol. 2000. Vol. 58. N 2. P. 123–129.Sun J., Liu D. Geometric models for calculating cell biovolume and surface area for phytoplankton // J. Plankton Res. 2003. Vol. 25. N 11. P. 1331–1346.Sun J., Liu D. Geometric models for calculating cell biovolume and surface area for phytoplankton // J. Plankton Res. 2003. Vol. 25. N 11. P. 1331–1346.Schindelin J., Arganda-Carreras I., Frise E. et al. Fiji: an open-source platform for biological-image analysis // Nature Methods. 2012. Vol. 9. N 7. P. 676–682.Schindelin J., Arganda-Carreras I., Frise E. et al. Fiji: an open-source platform for biological-image analysis // Nature Methods. 2012. Vol. 9. N 7. P. 676–682.Левич А.П., Ревкова Н.В., Булгаков Н.Г. Процесс “потребление-рост” в культурах микроводорослей и потребности клеток в компонентах минерального питания // Экологический прогноз. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1986. С.132–139.Левич А.П., Ревкова Н.В., Булгаков Н.Г. Процесс “потребление-рост” в культурах микроводорослей и потребности клеток в компонентах минерального питания // Экологический прогноз. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1986. С.132–139.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.