| |
|
|
|
| |
| №6, 2025: Раздел 1. Экология |
<< Содержание номера
<< Архив
[RUS] / [ENG]Раздел 1. Экология
Е.А. Наумова, Е.В. Рогожина, Л.В. Захарихина, П.С. Лесникова, Т.Л. Горбунова. Влияние стока реки Сочи на развитие отдельных эколого-физиологических групп эпифитных бактерий макроводорослей Ceramium rubrum и Ericata crinita
Стр.22-29
DOI:10.24412/1728-323X-2025-6-22-29
Открытый доступ к полному тексту статьи https://www.doi.org/10.24412/1728-323X-2025-6-22-29
УДК 574
Влияние стока реки Сочи на развитие отдельных эколого-физиологических групп эпифитных бактерий макроводорослей Ceramium rubrum и Ericata crinita
Е.А. Наумова, младший научный сотрудник лаборатории геоэкологии и природных процессов, Федеральный исследовательский центр «Субтропический научный центр Российской академии наук» (ФИЦ СНЦ РАН), kate.naumova2000@gmail.com, г. Сочи, Россия,
Е.В. Рогожина, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории геоэкологии и природных процессов, Федеральный исследовательский центр «Субтропический научный центр Российской академии наук» (ФИЦ СНЦ РАН), rogojinaew@yandex.ru, г. Сочи, Россия,
Л.В. Захарихина, , доктор биологических наук, главный научный сотрудник лаборатории геоэкологии и природных процессов, Федеральный исследовательский центр «Субтропический научный центр Российской академии наук» (ФИЦ СНЦ РАН), zlv63@yandex.ru, г. Сочи, Россия,
П.С. Лесникова, младший научный сотрудник лаборатории геоэкологии и природных процессов, Федеральный исследовательский центр «Субтропический научный центр Российской академии наук» (ФИЦ СНЦ РАН), lesnikovaps@yandex.ru, г. Сочи, Россия,
Т.Л. Горбунова, научный сотрудник лаборатории геоэкологии и природных процессов, Федеральный исследовательский центр «Субтропический научный центр Российской академии наук» (ФИЦ СНЦ РАН), tatianashaw@mail.ru, г. Сочи, Россия.
Аннотация. Речные стоки служат одним из основных источников поступления загрязняющих веществ в прибрежные морские экосистемы, которые оказывают комплексное влияние на микробные сообщества, изменяя их структуру и активность. Данное исследование направлено на оценку влияния речного стока на бактерии-эпифиты макроводорослей. В качестве макрофитов использовано два вида водорослей: красная однолетняя церамиум (Ceramium rubrum C. Agardh (1811)) и бурая многолетняя цистозира (Ericata crinita (Daby) Molinari & Guiry (2020)). Для оценки влияния речного стока на четыре группы микроорганизмов макроводорослей (гетеротрофы, олиготрофы, азотфиксаторы и углеводородокисляющие) проведено исследование их численности при помощи глубинного посева на селективные среды, осуществлен физико-химический анализ параметров воды, определен химический состав макрофитов и морской воды при помощи масс-спектрометрии и атомно-эмиссионного анализа с индуктивно-связанной плазмой, выполнен расчет коэффициента суммарного загрязнения макроводорослей и на основе полученных данных проведен корреляционный анализ взаимосвязи количества бактерий со свойствами морской воды и водорослей. Микробиологический анализ показал, что численность гетеротрофных и углеводородокисляющих бактерий возрастает вблизи устья реки Сочи, что может указывать на присутствие легкоокисляемой органики и углеводородов в водоеме. Выявлены сильные положительные корреляции численности гетеротрофов с рН (r = 0.72) и концентрацией взвешенных веществ (r = 0.71), и напротив отрицательная связь количества этих микроорганизмов с минерализацией морской воды (r = -0.71). Полученные результаты говорят о возможном использовании гетеротрофных и углеводородокисляющих микроорганизмов в мониторинге экологического состояния прибрежных акваторий.
Abstract. River runoff is one of the main sources of pollutants entering coastal marine ecosystems, which have a complex effect on microbial communities, changing their structure and activity. This study aims to assess the effect of river runoff on epiphytic bacteria of macroalgae. Two species were used as macrophytes: the red annual alga Ceramium rubrum C. Agardh (1811)) and the brown perennial cystoseira (Ericata crinita (Daby) Molinari & Guiry (2020)). To assess the impact of river runoff on four groups of microorganisms (heterotrophs, oligotrophs, nitrogen fixers and hydrocarbon-oxidizing bacteria), a study of the number of microorganisms was conducted using deep seeding on selective media, a physicochemical analysis of water parameters was also carried out, the chemical composition of macrophytes and seawater was determined using mass spectrometry and atomic emission analysis with inductively coupled plasma, the index of their total pollution was calculated and, based on the data obtained, a correlation analysis of the relationship between the number of bacteria and the properties of seawater and algae was carried out. Microbiological analysis showed that the number of heterotrophic and hydrocarbon-oxidizing bacteria increases near the mouth of the Sochi River, which may indicate the presence of easily oxidizable organic matter and hydrocarbons in the reservoir. Strong positive correlations of heterotrophic abundance with pH (r = 0.72) and suspended solids concentration (r = 0.71) were revealed, while, on the contrary, there was a negative correlation of these microorganisms with seawater mineralization (r = -0.71). The obtained results indicate the possible use of heterotrophic and hydrocarbon-oxidizing microorganisms in monitoring the ecological state of coastal waters.
Ключевые слова: бактерии-эпифиты; Ceramium rubrum; Ericata crinita; река Сочи; Черное море.
Key words: epiphytic bacteria; Ceramium rubrum; Ericata crinite; the Sochi River; the Black Sea.
Финансирование
Публикация подготовлена в рамках реализации государственного задания ФИЦ СНЦ РАН FGRW-2024-0004 № госрегистрации 1022040700994-8-1.5.4.1.5.5.1.5.8.1.5.10.
The influence of the Sochi River runoff on the development of individual ecological and physiological groups of epiphytic bacteria of the macroalgae Ceramium rubrum and Ericata crinita
E.A. Naumova, Junior Researcher, Laboratory of Geoecology and Natural Processes, Federal Research Centre the Subtropical Scientific Centre of the Russian Academy of Sciences (FRC SSC RAS), kate.naumova2000@gmail.com, Sochi, Russia,
E.V. Rogozhina, Ph.D. (Ecology), Senior Researcher, Laboratory of Geoecology and Natural Processes, Federal Research Centre the Subtropical Scientific Centre of the Russian Academy of Sciences (FRC SSC RAS), rogojinaew@yandex.ru, Sochi, Russia,
L.V. Zakharikhina, Ph.D. (Soil science), Dr. Habil, Chief Researcher, Laboratory of Geoecology and Natural Processes, Federal Research Centre the Subtropical Scientific Centre of the Russian Academy of Sciences (FRC SSC RAS), zlv63@yandex.ru, Sochi, Russia,
P.S. Lesnikova, Junior Researcher, Laboratory of Geoecology and Natural Processes, Federal Research Centre the Subtropical Scientific Centre of the Russian Academy of Sciences (FRC SSC RAS), lesnikovaps@yandex.ru, Sochi, Russia,
T.L. Gorbunova, Researcher, Laboratory of Geoecology and Natural Processes, Federal Research Centre the Subtropical Scientific Centre of the Russian Academy of Sciences (FRC SSC RAS), tatianashaw@mail.ru, Sochi, Russia.
Библиографический список:
1. Häder D.P., Banaszak A.T., Villafañe V.E., Narvarte M.A. et al. Anthropogenic pollution of aquatic ecosystems: Emerging problems with global implications // Science of the Total environment. – 2020. – V. 713. – P. 136586. DOI 10.1016/j.scitotenv.2020.136586
2. Хованский А. Д., Орлинский А. С., Шустов Н. А. Комплексная оценка экологической ситуации в городе-курорте Большой Сочи // Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Естественные науки. – 2008. – №. 3. – С. 88–92.
3. Pajares S., Ramos R. Processes and microorganisms involved in the marine nitrogen cycle: knowledge and gaps // Frontiers in Marine Science. – 2019. –V. 6. – P. 739. DOI 10.3389/fmars.2019.00739
4. Kaur M., Saini K.C., Mallick A., Bast F. Seaweed-associated epiphytic bacteria: Diversity, ecological and economic implications // Aquatic Botany. – 2023. – V. 189. – P. 103698. DOI 10.1016/j.aquabot.2023.103698
5. Weigel B.L., Miranda K.K., Fogarty E.C., Watson A.R. et al. Functional insights into the kelp microbiome from metagenome-assembled genomes //Msystems. – 2022. – V. 7. – No. 3. – P. e01422–21. DOI 10.1128/msystems.01422-21
6. You X., Xu N., Yang X., Sun W. Pollutants affect algae-bacteria interactions: a critical review //Environmental Pollution. – 2021. – V. 276. – P. 116723. DOI 10.1016/j.envpol.2021.116723
7. Зинова А.Д. Определитель зеленых, бурых и красных водорослей южных морей СССР. – Изд-во" Наука," Ленинградское отд-ние, 1967.
8. Milchakova N. A. Marine plants of the Black Sea //An illustrated field Guide. – 2011. ISBN 978-966-02-5801-3
9. Guiry M.D., Guiry G.M. AlgaeBase. World-wide electronic publication // Galway: Nat. Univ. Ireland. – 2023. URL. www:algaebase.org (date accessed: 28.12.2024).
10. Нетрусова А. И. и др. Практикум по микробиологии: учеб. пособие для студ. высш. уч. завед //М.: Издат. дом “Академия. – 2005.
11. Mills A.l., Breul C., Colwell R.R. Enumeration of petroleum-degrading marine and estuarine microorganisms by the most probably number method // Can. J. Microbiol. – 1978. – V. 24. – P. 552 DOI 10.1139/m78-089
12. Коронелли Т.В., Ильинский В.В. Об учете численности углеводородокисляющих бактерий в морской воде методом предельных разведений //Вестн. Моск. ун-та. – 1984. – С. 54–56.
13. Готовцев А.В., Данилов-Данильян В. И., Никаноров А. М. Перспективы измерения и применения БПК //Вода: химия и экология. – 2012. – №. 5. – С. 24-27.
14. Сает Ю.Е. и др. Геохимия окружающей среды. – М. : Недра, 1990. – С. 335.
15. Jickells T.D., Buitenhuis E., Altieri K., Baker A.R. et al. A reevaluation of the magnitude and impacts of anthropogenic atmospheric nitrogen inputs on the ocean //Global Biogeochemical Cycles. – 2017. – V. 31. – No. 2. – P. 289–305. DOI 10.1002/2016GB005586
16. Srivastava M., Srivastava A., Yadav A. Hydrocarbon Pollution //Hydrocarbon Pollution and its Effect on the Environment. – 2019. – P. 9.
17. Milkova T., Talev G., Christov R., Dimitrova-Konaklieva S. et al. Sterols and volatiles in Cystoseira barbata and Cystoseira crinita from the Black Sea //Phytochemistry. – 1997. – V. 45. – No. 1. – P. 93–95. DOI 10.1016/S0031-9422(96)00588-2
18. Ray A.J., Seaborn G., Leffler J.W., Wilde S.B. et al. Characterization of microbial communities in minimal-exchange, intensive aquaculture systems and the effects of suspended solids management //Aquaculture. – 2010. – V. 310. – No. 1–2. – P. 130–138. DOI 10.1016/j.aquaculture.2010.10.019
19. Baker M.D., Inniss W.E., Mayfield C.I., Wong, P.T.S. Effect of pH on the growth and activity of heterotrophic sediment microorganisms //Chemosphere. – 1982. – V. 11. – No. 10. – P. 973–983. DOI 10.1016/0045-6535(82)90069-8
20. Захарихина Л.В., Горбунова Т.Л., Рындин А.В., Лесникова П.С. и др. 2025. Биогеохимия бурых, зеленых и красных макроводорослей и биологические параметры их развития в зоне антропогенеза Черноморского побережья России // Биология внутренних вод. – Т. 5. [В печати]
References
1. Häder D.P., Banaszak A.T., Villafañe V.E., Narvarte M.A. et al. Anthropogenic pollution of aquatic ecosystems: Emerging problems with global implications. Science of the Total environment, 2020. Vol. 713. P. 136586. DOI 10.1016/j.scitotenv.2020.136586.
2. Khovanskiy A.D., Orlinskiy A.S., Shustov N.A. Kompleksnaya ocenka ekologicheskoj situacii v gorode-kurorte Bol'shoj Sochi [Comprehensive assessment of the environmental situation in the resort city of Greater Sochi]. Izvestiya vysshih uchebnyh zavedenij. Severo-Kavkazskij region. Estestvennye nauki. 2008. No. 3. P. 88–92. [in Russian].
3. Pajares S., Ramos R. Processes and microorganisms involved in the marine nitrogen cycle: knowledge and gaps. Frontiers in Marine Science. 2019. Vol. 6. P. 739. DOI 10.3389/fmars.2019.00739.
4. Kaur M., Saini K.C., Mallick A., Bast F. Seaweed-associated epiphytic bacteria: Diversity, ecological and economic implications. Aquatic Botany. 2023. Vol. 189. P. 103698. DOI 10.1016/j.aquabot.2023.103698.
5. Weigel B.L., Miranda K.K., Fogarty E.C., Watson A.R. et al. Functional insights into the kelp microbiome from metagenome-assembled genomes. Msystems. 2022. Vol. 7. No. 3. P. e01422–21. DOI 10.1128/msystems.01422-21.
6. You X., Xu N., Yang X., Sun W. Pollutants affect algae-bacteria interactions: a critical review. Environmental Pollution. 2021. Vol. 276. P. 116723. DOI 10.1016/j.envpol.2021.116723.
7. Zinova A.D. Opredelitel' zelenyh, buryh i krasnyh vodoroslej yuzhnyh morej SSSR [Identifier of green, brown and red algae of the southern seas of the USSR.]. L., Nauka, 1967. P. 386. [in Russian].
8. Milchakova N.A. Marine plants of the Black Sea. An illustrated field guide. 2011. P. 144. ISBN 978-966-02-5801-3.
9. Guiry M. D., Guiry G. M. AlgaeBase. World-wide electronic publication. Galway: Nat. Univ. Ireland. 2023. URL. www:algaebase.org (date accessed: 28.12.2024).
10. Netrusova A. I. et al. Praktikum po mikrobiologii: ucheb. posobie dlya stud. vyssh. uch. zaved [Microbiology Workshop: Textbook for Students of Higher Educational Institutions]. Moscow, Izdat. dom “Akademiya. 2005. [in Russian].
11. Mills A.l., Breul C., Colwell R.R. Enumeration of petroleum-degrading marine and estuarine microorganisms by the most probably number method. Can. J. Microbiol. 1978. Vol. 24. P. 552 DOI 10.1139/m78-089/.
12. Koronelli T.V., Il'inskiy V.V. Ob uchete chislennosti uglevodorodokislyayushchih bakterij v morskoj vode metodom predel'nyh razvedenij [On the calculation of the number of hydrocarbon-oxidizing bacteria in sea water by the method of limiting dilutions]. Vestn. Mosk. un-ta. 1984. P. 54-56. [in Russian].
13. Gotovtsev A.V., Danilov-Danil'yan V.I., Nikanorov A.M. Perspektivy izmereniya i primeneniya BPK [Prospects for measuring and applying biological oxygen demand]. Voda: himiya i ekologiya. 2012. No. 5(47). P. 24–27. [in Russian].
14. Saet Yu. E. et al. Geohimiya okruzhayushchej sredy [Environmental Geochemistry]. Moscow, Nedra. 1990. P. 335. [in Russian].
15. Jickells T.D., Buitenhuis E., Altieri K., Baker A.R. et al. A reevaluation of the magnitude and impacts of anthropogenic atmospheric nitrogen inputs on the ocean. Global Biogeochemical Cycles. 2017. Vol. 31. No. 2. P. 289–305. DOI 10.1002/2016GB005586.
16. Srivastava M., Srivastava A., Yadav A. Hydrocarbon Pollution. Hydrocarbon Pollution and its Effect on the Environment. 2019. P. 9.
17. Milkova T., Talev G., Christov R., Dimitrova-Konaklieva S. et al. Sterols and volatiles in Cystoseira barbata and Cystoseira crinita from the Black Sea. Phytochemistry. 1997. Vol. 45. No. 1. P. 93–95. DOI 10.1016/S0031-9422(96)00588-2.
18. Ray A.J., Seaborn G., Leffler J.W., Wilde S.B. et al. Characterization of microbial communities in minimal-exchange, intensive aquaculture systems and the effects of suspended solids management. Aquaculture. 2010. Vol. 310. No. 1–2. P. 130–138. DOI 10.1016/j.aquaculture.2010.10.019.
19. Baker M.D., Inniss W.E., Mayfield C.I., Wong, P.T.S. Effect of pH on the growth and activity of heterotrophic sediment microorganisms. Chemosphere. 1982. Vol. 11. No. 10. P. 973–983. DOI 10.1016/0045-6535(82)90069-8.
20. Zakharikhina L.V., Gorbunova T.L., Ryndin A.V., Lesnikova P.S. et al. Biogeohimiya buryh, zelenyh i krasnyh makrovodoroslej i biologicheskie parametry ih razvitiya v zone antropogeneza Chernomorskogo poberezh'ya Rossii [Biogeochemistry of brown, green and red macroalgae and biological parameters of their development in the zone of anthropogenesis of the Black Sea coast of Russia]. Biologiya vnutrennih vod. 2025. Vol. 5. [In print] [in Russian]
Прикреплённые файлы:
<< Содержание номера
<< Архив
Дата последнего обновления: 11:01:26/04.07.26
|
|
 |
| |
|
| |
|
|
|
| |
|
|
|
| |
 |
ИАА "Информ-Экология" |
|
 |
| |
|
| |
|
|
| | |
| |
|
|
|
| |
|
Министерство природных ресурсов Российской Федерации |
|
|
| |
|
| |
|
|
| | |
| |
|
|
|
| |
|
Счётчик |
|
|
| |
|
| |
|
|
| | |
|
