Портал создан при поддержке Федерального агентства по печати и массовым коммуникациям.

Кейптаунские водоросли

По пути в Антарктиду российские полярники занялись изучением южноафриканских водорослей.

13 ноября 2016 года научно-экспедиционное судно «Академик Фёдоров» вышло из Санкт-Петербурга в рейс по программе 62-й Российской антарктической экспедиции (РАЭ) и спустя месяц, 14 декабря, успешно достигло берегов Южной Африки.

Здесь корабль встал к причалу в порту Кейптауна – неподалёку от мыса Доброй Надежды. Этот мыс, покрытый степной растительностью и далеко выдающийся в море – крайняя юго-западная точка Африки. Здесь береговая линия чёрного континента впервые поворачивает на восток, намечая проход из Атлантического океана в Индийский.
13.jpg
Мыс Доброй Надежды. По краям видны окаймляющие его пляжи белого песка.

Время стоянки экспедиционного судна в порту составило всего пять дней. За это время исследователь-биолог Ольга Калинина, эмиссар программы комплексного изучения разнообразия микрофитов (цианобактерий, микроводорослей и фитопротистов) прибрежной зоны Антарктиды, провела первые натурные наблюдения микроскопического населения полосы прилива.

Обеспечим библиотеки России научными изданиями!

Пробы с поверхности камней, валунов, скал и даже с поверхности белого песка попадали в судовую лабораторию, оборудованную микроскопом ZEISS PrimoStar HD, который предоставила компания ОПТЭК в рамках инструментальной поддержки исследовательской программы.

Цель наблюдений была не только в том, чтобы оценить разнообразие микрофитов южноафриканской литорали в начале лета, но и в том, чтобы задокументировать необходимый материал, который в дальнейшем поможет выявить сходства и различия среди микрофитов из сходных биотопов, находящихся по разные стороны пролива между Африкой и Антарктидой.

Каких же микрообитателей нашли на мысе Доброй Надежды? В первый выход на берег удалось собрать налёт с камней, из которых была сложена дамба, предохраняющая край Кейптауна над морем от ударов штормовых волн. На колотых камнях развиваются тонкие живые плёнки цианобактерий, а также небольшие кустики зелёных водорослей, нитчатых и распростёрто-плёнчатых.

Разрастаясь между камнями, эти водоросли укрываются от прямого удара многотонной волны, и на их поверхности способны расти диатомеи и нитчатые цианобактерии, выдерживающие прямой солнечный свет при подсыхании макрофита (то есть водоросли-«хозяйки») на долгом отливе.

Рисунок-01в.jpg
Нитчатые, или трихомные формы цианобактерий, эпифитно развивающихся на нитях и пластинках макрофитов между камнями, из которых сложена берегозащитная дамба Кейптауна.


А в составе плотных и тонких зеленовато-бурых плёнок, обращённых прямо навстречу набегающей волне, можно найти цианобактерий из рода Chroococcus, которые разрастаются в виде густых уплощённых колоний. По сути, почти вся поверхность такого камня, выжигаемого солнцем на отливе и сильно побиваемого волнами на приливе, покрыта плотно угнездившимися распростёртыми колониями Chroococcus.

Рисунок-02а.jpg

Плотные пакетообразные колонии цианобактерий из рода Chroococcus, образующие тёмные живые корки, или «биофильмы», на поверхности камней дамбы, орошаемых приливом. Многослойные, ослизняющиеся снаружи оболочки из полисахаридов, а также особое сочетание пигментов в периферическом слое клеток этих прокариот позволяют им развиваться в постоянно меняющихся условиях среды.

UNADJUSTEDNONRAW_thumb_669.jpg

Широкая полоса валунно-скалистой литорали (зоны прилива-отлива) к Югу от городских кварталов Кейптауна. Приходя в эти лабиринты камней, волны разбиваются об их бока и спины и теряют свою силу. На отливе между каменными глыбами сохраняются многочисленные лужи морской воды – литоральные ванны, в которых прекрасно себя ощущают многие морские существа.

Вторая вылазка на берег состоялась к югу от городских кварталов: здесь литораль покрыта разнокалиберными валунами, между которыми на отливе остаются «ванны» с морской водой – в них-то и живут макрофитные водоросли всех мастей, а на них – эпифитные формы микрофитов. Сами камни обильно покрыты пятнами бурого налёта – колониями диатомей, разрастающихся вперемежку с нитчатыми и кустящимися формами цианобактерий.


Рисунок-04.jpg
Различные макрофитные водоросли на поверхности камней в литоральной ванне. На их талломах развиваются заросли микроэпифитов.


Такая каменистая литораль покрывается водой на приливе, а когда настаёт пора долгого отлива, то она обнажается довольно медленно, и условия здесь разнородней и мягче, чем на дамбе из каменной насыпи. Поэтому и разнообразие микробиотопов в целом, и разнообразие обитающих в них макро- и микрофитов существенно выше.

На нитчатых макроводорослях здесь растут в изобилии эпифитные диатомеи, образующие пучки (Licmophora), лентовидные колонии (Fragilaria), скопища лежачих, щитообразных клеток (Cocconeis) и жёстких «флажков», едва поднимающихся на крепких ножках над поверхностью клеточной оболочки нитчатого макрофита (Pteroncola).

Рисунок-09.jpg
Куст нитчатых зелёных водорослей, отобранный из литоральной ванны на скалисто-валунной литорали для анализа микроэпифитона в судовой лаборатории на НЭС «Академик Фёдоров».


Рисунок-10.jpg
Эпифитные диатомеи из рода Licmophora образуют вееровидные пучки, прикрепляющиеся к поверхности макрофитов. На снимке небольшой пучок из будавовидных клеток ликмофоры, растущий на поверхности нитчатой водоросли Cladophora.


Такие диатомеи способны переносить яркий свет и существенный прогрев воды, остающейся небольшим слоем в литоральной «ванне» на отливе.

Наконец, на третий день удалось выбраться на мыс Доброй Надежды и отобрать пробы из верхнего слоя песка на пляжах, обрамляющих небольшие бухты по краям мыса.

Здесь, на поверхности крупных кварцевых песчинок, были обнаружены густые поселения сидячих диатомей, таких как Pteroncola и Rhoicosphenia, а также густые пучки длинных и тонких трихомов цианобактерий, которые играют роль верхнего яруса «микрофитного леса» и при соприкосновении песчинок во время волнового наката амортизируют их соударения, сохраняя диатомовый «подлесок» от разрушения.
16.jpg
Густое колониальное поселение из клеток диатомеи Rhoicosphenia spp., покрывающее поверхность кварцевой песчинки – нижний ярус эпипсаммического «леса».


17.jpg
Вид сверху на колониальные поселения диатомей из родов Rhoicosphenia и Pteroncola, покрывающие поверхность песчинки.

Девятнадцатого декабря «Академик Фёдоров» вышел в море и отправился дальше – теперь уже к берегам Антарктиды.

Источник: nkj.ru