vestnik-bio-msuВестник Московского университета. Серия 16. БиологияVestnik Moskovskogo universiteta. Seriya 16. Biologiya0137-0952Lomonosov Moscow State University, School of Biologyvestnik-bio-msu-791Research ArticleОРИГИНАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕRESEARCH ARTICLEПространственное распределение планктонных пикоцианобактерий на шельфе Карского моря, моря Лаптевых и Восточно-Сибирского моряThe spatial distribution of plankton picocyanobacteria on the shelf of the Kara, Laptev, and East Siberian SeasБелевичТ. А.BelevichT. A.

Белевич Татьяна Алексеевна — кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник кафедры гидробиологии биологического факультета МГУ.

119234,Москва, Ленинские горы, д. 1, стр. 12, тел: 8-495-939-27-91

Department of Hydrobiology, School of Biology.

Leninskiye gory 1—12, Moscow, 119234

belevich@mail.bio.msu.ruИльяшЛ. В.IlyashL. V.

Ильяш Людмила Васильевна — доктор биологических наук, профессор кафедры гидробиологии биологического факультета МГУ.

119234,Москва, Ленинские горы, д. 1, стр. 12Ю тел: 8-495-939-2791

Department of Hydrobiology, School of Biology.

Leninskiye gory 1—12, Moscow, 119234

ilyash@mail.bio.msu.ruЧульцоваА. Л.TchultsovaA. L.

Чульцова Анна Леонидовна — научный сотрудник.

163061, Архангельск, наб. Сев. Двины, д.112, корп.3, тел: 8-8182-42-00-47

Northern Dvina Embankment, 112, Arkhangelsk, 163061

an-2345@yandex.ruФлинтМ. В.FlintM. V.

Флинт Михаил Владимирович— академик РАН, доктор биологических наук, заведующий лаборатории Экологии планктона.

117997, Москва, Нахимовский проспект, дом 36, тел: 9-499-124-8515

Nahimovskiy pr., 36, Moscow, 117997

m_flint@ocean.ruМосковский государственный университет имени М.В. ЛомоносоваРоссияLomonosov Moscow State UniversityRussian FederationСеверо-Западное отделение Института океанологии имени П.П. Ширшова, РАНРоссияNorthwestern Division, Shirshov Institute of Oceanology, Russian Academy of SciencesRussian FederationИнститут Океанологии имени П.П. Ширшова, РАНРоссияP.P.Shirshov Institute of Oceanology, Russian Academy of SciencesRussian Federation201912122019744247253Copyright © Белевич Т.А., Ильяш Л.В., Чульцова А.Л., Флинт М.В., 20192019Белевич Т.А., Ильяш Л.В., Чульцова А.Л., Флинт М.В.Belevich T.A., Ilyash L.V., Tchultsova A.L., Flint M.V.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/791

Анализ пространственного распределения планктонных пикоцианобактерий проведен на меридиональном разрезе, проходящем через шельф Карского моря, моря Лаптевых и Восточно-Сибирского моря от 58° до 168° в.д. Численность пикоцианобактерий в Карском море составила в среднем 0,48±1,2∙109 клеток/м3, в море Лаптевых — 0,16±0,24∙109 клеток/м3, в Восточно-Сибирском море — 0,25±0,43∙109 клеток/м3. Колебание численности пикоцианобактерий определялось наличием их аллохтонных источников — речного стока и трансформированных северо-атлантических вод. Наибольшие значения численности выявлены в районах влияния стока сибирских рек Оби, Хатанги, Индигирки и Колымы и составили 0,5-109 клеток/м3 (река Обь), 0,2∙109 клеток/м3 (река Хатанга), 0,4∙109 клеток/м3 (река Индигирка) и 1,6∙109 клеток/м3 (река Колыма). Средний вклад пикоцианобактерий в суммарную численность и биомассу пикофитопланктона в западной части Карского моря составил 37% и 36% соответственно. В остальных исследуемых районах средний вклад пикоцианобактерий в суммарную численность фототрофного пикопланктона не превышал 7%, в суммарную биомассу — 6%. По всему массиву полученных данных выявлена высоко достоверная (р<<0,01) положительная связь между численностью пикоцианобактерий и температурой воды (р=0,003).

The spatial distribution of picocyanobacteria on the arctic longitude transect passing through the shelf of the Kara, Laptev and East Siberian seas from 58° to 168° E was studied. In the Kara Sea the picocyanobacteria abundance averaged 0.48±1.2 109 cell/m3, in the Laptev Sea — 0.16±0.24∙109 cell/m3, in the East Siberian Sea — 0.25±0.43∙109 cell/m3. The abundance fluctuations of photoautotrophic prokaryotes were determined by the presence of allochthones picocyanobacteria sources - river runoff and transformed North Atlantic waters. Highest abundances were observed in the areas of the runoff influence of the Siberian Rivers Ob, Khatanga, Indigirka and Kolyma and averaged 0.5∙109 cell/m3 (river Ob), 0.2∙109 cell/m3 (river Khatanga), 0.4∙109 cell/m3 (river Indigirka) и 1.6∙109 cell/m3 (river Kolyma). The average contribution of picocyanobacteria to the total abundance and biomass of picoforms in the western part of the Kara Sea was 37% and 36% respectively. In other areas, the average contribution of picocyanobacteria to the total abundance of photo trophic picoplankton did not exceed 7%, to the total biomass — 6%. A highly reliable (p<<0.01) positive correlation between the abundance and biomass of picocyanobacteria and the water temperature (p = 0.003) was revealed over the entire array of data obtained.

пикофитопланктонпикоцианобактерииАрктикаОбьХатангаИндигиркаКолымаpicophytoplanktonpicocyanobacteriaArctic regionObKhatangaIndigirkaKolymaРабота выполнена в рамках Государственного задания МГУ имени М.В. Ломоносова часть 2 (тема №АААА–А16–116021660052–0). При финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований выполнены экспедиционные исследования (проект № 18-05-60069 Арктика), а также обработка и анализ полученных результатов (проект № 19-05-00026а)ReferencesMoon-van der Staay S.Y., Wachter R., Vaulot D. Oceanic 18S rDNA sequences from picoplankton reveal unsuspected eukaryotic diversity // Nature. 2001. Vol. 409. N 6820. P. 607-610.Moon-van der Staay S.Y., Wachter R., Vaulot D. Oceanic 18S rDNA sequences from picoplankton reveal unsuspected eukaryotic diversity // Nature. 2001. Vol. 409. N 6820. P. 607-610.Li W.K.W. Primary production of prochlorophytes, cyanobacteria, and eucaryotic ultraphytoplankton: measurements from flow cytometric sorting // Limnol. Oceanogr. 1994. Vol. 39. N 1. P. 169-175.Li W.K.W. Primary production of prochlorophytes, cyanobacteria, and eucaryotic ultraphytoplankton: measurements from flow cytometric sorting // Limnol. Oceanogr. 1994. Vol. 39. N 1. P. 169-175.Pedros-Alio C, Potvin M, Lovejoy C. Diversity of planktonic microorganisms in the Arctic Ocean // Prog. Oceanogr. 2015. Vol. 139. P. 233-243.Pedros-Alio C, Potvin M, Lovejoy C. Diversity of planktonic microorganisms in the Arctic Ocean // Prog. Oceanogr. 2015. Vol. 139. P. 233-243.Paulsen M.L., Dore H, Garczarek L., Seuthe L, Muller O, Sandaa R-A, Bratbak G., Larsen A. Synechococcus in the Atlantic gateway to the Arctic Ocean // Front. Mar. Sci. 2016. Vol. 3:191.Paulsen M.L., Dore H, Garczarek L., Seuthe L, Muller O, Sandaa R-A, Bratbak G., Larsen A. Synechococcus in the Atlantic gateway to the Arctic Ocean // Front. Mar. Sci. 2016. Vol. 3:191.Waleron M, Waleron K, Vincent W.F., Wilmotte A. Allochthonous inputs of riverine picocyanobacteria to coastal waters in the Arctic Ocean // FEMS Microbiol. Ecol. 2007. Vol. 59. N 2. P. 356-365.Waleron M, Waleron K, Vincent W.F., Wilmotte A. Allochthonous inputs of riverine picocyanobacteria to coastal waters in the Arctic Ocean // FEMS Microbiol. Ecol. 2007. Vol. 59. N 2. P. 356-365.Cottrell M.T., Kirchman D.L. Photoheterotrophic microbes in the arctic ocean in summer and winter // Appl. Environ. Microbiol. 2009. Vol. 75. N 15. P. 4958-4966.Cottrell M.T., Kirchman D.L. Photoheterotrophic microbes in the arctic ocean in summer and winter // Appl. Environ. Microbiol. 2009. Vol. 75. N 15. P. 4958-4966.IPCC: Climate Change 2013: The physical science basis, contribution of working group to the fifth assessment report of the intergovernmental panel on climate change / Eds. T.F. Stocker, D. Qin, G.-K. Plattner, M. Tignor, S.K. Allen, J. Boschung, A. Nauels, Y. Xia, V. Bex, and P.M. Midgley. Cambridge: Cambridge Univ. Press, 2013. 1535 pp.IPCC: Climate Change 2013: The physical science basis, contribution of working group to the fifth assessment report of the intergovernmental panel on climate change / Eds. T.F. Stocker, D. Qin, G.-K. Plattner, M. Tignor, S.K. Allen, J. Boschung, A. Nauels, Y. Xia, V. Bex, and P.M. Midgley. Cambridge: Cambridge Univ. Press, 2013. 1535 pp.Gordeev V.V. River input of water, sediment, major ions, nutrients and trace metals from Russian territory to the arctic ocean // The freshwater budget of the arctic ocean / Eds. E.L Lewis. Kluwer: Amsterdam, 2000. P. 297-322.Gordeev V.V. River input of water, sediment, major ions, nutrients and trace metals from Russian territory to the arctic ocean // The freshwater budget of the arctic ocean / Eds. E.L Lewis. Kluwer: Amsterdam, 2000. P. 297-322.Polyakov I.V., Pnyushkov A.V, Alkire M.B. et al. Greater role for Atlantic inflows on sea ice loss in the Eurasian basin of the Arctic Ocean // Science. 2017. Vol. 356. N 6335. P. 285-291.Polyakov I.V., Pnyushkov A.V, Alkire M.B. et al. Greater role for Atlantic inflows on sea ice loss in the Eurasian basin of the Arctic Ocean // Science. 2017. Vol. 356. N 6335. P. 285-291.Blais M, Ardyna M, Gosselin M, Dumont D, Belanger S, Tremblay J-E, Gratton Y., Marchese C, Poulin. M. Contrasting interannual changes in phytoplankton productivity and community structure in the coastal Canadian Arctic Ocean // Limnol. Oceanogr. 2017. Vol. 62. N 6. P. 2480-2497.Blais M, Ardyna M, Gosselin M, Dumont D, Belanger S, Tremblay J-E, Gratton Y., Marchese C, Poulin. M. Contrasting interannual changes in phytoplankton productivity and community structure in the coastal Canadian Arctic Ocean // Limnol. Oceanogr. 2017. Vol. 62. N 6. P. 2480-2497.Vincent W.F. Microbial ecosystem responses to rapid climate change in the Arctic // ISME. 2010. N 4. P. 1087-1090.Vincent W.F. Microbial ecosystem responses to rapid climate change in the Arctic // ISME. 2010. N 4. P. 1087-1090.Moreira-Turcq P.F., Cauwet G, Martin J.M. Contribution of flow cytometry to estimate picoplankton biomass in estuarine systems // Hydrobiologia. 2001. Vol. 462. N 1-3. P. 157-168.Moreira-Turcq P.F., Cauwet G, Martin J.M. Contribution of flow cytometry to estimate picoplankton biomass in estuarine systems // Hydrobiologia. 2001. Vol. 462. N 1-3. P. 157-168.Bauch D., Torres-Valdes S, Polyakov I., Novikhin A., Dmitrenko I., McKay J., Mix A.. Halocline water modification and along-slope advection at the Laptev Sea continental margin // Ocean Sci. 2014. Vol. 10. N 1. P. 141-154.Bauch D., Torres-Valdes S, Polyakov I., Novikhin A., Dmitrenko I., McKay J., Mix A.. Halocline water modification and along-slope advection at the Laptev Sea continental margin // Ocean Sci. 2014. Vol. 10. N 1. P. 141-154.Zavialov P.O., Izhitskiy A.S., Osadchiev A.A., Pelevin V.V., Grabovskiy A.B. The structure of thermohaline and bio-optical fields in the upper layer of the Kara Sea in September 2011 // Oceanology. 2015. Vol. 55. N 4. P. 461-471.Zavialov P.O., Izhitskiy A.S., Osadchiev A.A., Pelevin V.V., Grabovskiy A.B. The structure of thermohaline and bio-optical fields in the upper layer of the Kara Sea in September 2011 // Oceanology. 2015. Vol. 55. N 4. P. 461-471.Hansen H.P., Koroleff F. Determination of nutrients // Methods of seawater analysis / Eds. K. Grashoff, K. Kremling, M. Ehrhardt. Weinheim, N.Y., Chichester, Brisbane, Singapore, Toronto: Wiley-VCH, 1999. P. 149-228.Hansen H.P., Koroleff F. Determination of nutrients // Methods of seawater analysis / Eds. K. Grashoff, K. Kremling, M. Ehrhardt. Weinheim, N.Y., Chichester, Brisbane, Singapore, Toronto: Wiley-VCH, 1999. P. 149-228.Belevich T.A., Ilyash L.V., Milyutina I.A., Logacheva M.D., Troitsky A.V. Phototrophic picoeukaryotes of Onega bay, the White Sea: abundance and species composition // Moscow Univ. Biol. Sci. Bull. 2017. Vol. 72. N 3. P. 109-114.Belevich T.A., Ilyash L.V., Milyutina I.A., Logacheva M.D., Troitsky A.V. Phototrophic picoeukaryotes of Onega bay, the White Sea: abundance and species composition // Moscow Univ. Biol. Sci. Bull. 2017. Vol. 72. N 3. P. 109-114.Ribeiro C.G., Dominique M. D, dos Santos A.L., Brandini F. P, Vaulot. D. Estimating microbial populations by flow cytometry: comparison between instruments // Limnol. Oceanogr-Meth. 2016. Vol. 14. N. 11. P. 750-758.Ribeiro C.G., Dominique M. D, dos Santos A.L., Brandini F. P, Vaulot. D. Estimating microbial populations by flow cytometry: comparison between instruments // Limnol. Oceanogr-Meth. 2016. Vol. 14. N. 11. P. 750-758.Verity P.G., Robertson C.Y., Tronzo C.R., AndrewsM.G., Nelson J.R., Sieracki M.E. Relationship between cell volume and the carbon and nitrogen content of marine photosynthetic nanoplankton // Limnol. Oceanogr. 1992. Vol. 37. N 7. P. 1434-1446.Verity P.G., Robertson C.Y., Tronzo C.R., AndrewsM.G., Nelson J.R., Sieracki M.E. Relationship between cell volume and the carbon and nitrogen content of marine photosynthetic nanoplankton // Limnol. Oceanogr. 1992. Vol. 37. N 7. P. 1434-1446.Menden-Deuer S, Lessard E.J. Carbon to volume relationships for dinoflagellates, diatoms, and other protest plankton // Limnol. Oceanogr. 2000. Vol. 45. N 3. P. 569-579.Menden-Deuer S, Lessard E.J. Carbon to volume relationships for dinoflagellates, diatoms, and other protest plankton // Limnol. Oceanogr. 2000. Vol. 45. N 3. P. 569-579.Clarke K.R, Gorley R.N. PRIMER v6: User Manual/Tutorial. Plymouth: PRIMER-E, 2006. 192 pp.Clarke K.R, Gorley R.N. PRIMER v6: User Manual/Tutorial. Plymouth: PRIMER-E, 2006. 192 pp.Fahrbach E, Meincke J., 0sterhus S, Rohardt G, Schauer U, Tverberg, V, Verduin J. Direct measurements of volume transports through Fram Strait // Polar Res. 2001. Vol. 20. N 2. P. 217-224.Fahrbach E, Meincke J., 0sterhus S, Rohardt G, Schauer U, Tverberg, V, Verduin J. Direct measurements of volume transports through Fram Strait // Polar Res. 2001. Vol. 20. N 2. P. 217-224.Cottrell M., Kirchman D. Virus genes in Arctic marine bacteria identified by metagenomic analysis // Aquat. Microb. Ecol. 2012. Vol. 66. N 2. P. 107-116.Cottrell M., Kirchman D. Virus genes in Arctic marine bacteria identified by metagenomic analysis // Aquat. Microb. Ecol. 2012. Vol. 66. N 2. P. 107-116.Waterbury J.B., Watson S.W., Valois F.W., Franks D. G. Biological and ecological characterization of the marine unicellular cyanobacterium Synechococcus // Photosynthetic Picoplankton / Eds T. Platt and W.K.W. Li. Ottawa: Can. Bull. Fish. Aquat. Sci., 1986. P. 71-120.Waterbury J.B., Watson S.W., Valois F.W., Franks D. G. Biological and ecological characterization of the marine unicellular cyanobacterium Synechococcus // Photosynthetic Picoplankton / Eds T. Platt and W.K.W. Li. Ottawa: Can. Bull. Fish. Aquat. Sci., 1986. P. 71-120.Lovejoy C., Vincent W.F., Bonilla S., Roy S., Martineau M.-J., Terrado R., Potvin M., Massana R., Pedro's-Alio' C. Distribution, phylogeny, and growth of cold-adapted picoprasinophytes in Arctic seas // J. Phycol. 2007. Vol. 43. N 1. P. 78-89.Lovejoy C., Vincent W.F., Bonilla S., Roy S., Martineau M.-J., Terrado R., Potvin M., Massana R., Pedro's-Alio' C. Distribution, phylogeny, and growth of cold-adapted picoprasinophytes in Arctic seas // J. Phycol. 2007. Vol. 43. N 1. P. 78-89.Olson R.J., Zettler E.R., Armbrust E.V., Chisholm S.W. Pigment, size and distribution of Synechococcus in the North Atlantic and Pacific oceans // Limnol. Oceanogr. 1990. Vol. 35. N 1. P. 45-58.Olson R.J., Zettler E.R., Armbrust E.V., Chisholm S.W. Pigment, size and distribution of Synechococcus in the North Atlantic and Pacific oceans // Limnol. Oceanogr. 1990. Vol. 35. N 1. P. 45-58.

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