Введение к работе
Актуальность темы. Возрастание антропогенной нагрузки на морские косистемы определяет актуальность исследований воздействия загрязняющих еществ на гидробионтов и, в частности, на фитопланктон. Изменения под оздействием токсикантов в структуре и функционировании фитопланктонных ообществ приведут к изменениям в последующих звеньях трофической цепи и, оответственно, в функционировании всей экосистемы в целом.
Среди компонентов современного загрязнения значительное влияние- на иологические ресурсы Мирового океана оказывают тяжелые металлы (ТМ). Одним з наиболее токсичных металлов является кадмий, что обусловлено его низким риродным уровнем и тем, что он не относится к числу жизненно необходимых для эдорослей элементов. Содержание кадмия в незагрязненных районах Мирового кеана колеблется от 0.0002 до 0.004 мкг/л. С расширением технического рименения кадмия, растет его ежегодная добыча. Именно горнорудные и еталлургические предприятия являются основными антропогенными источниками адмия, который из атмосферы и со сточными водами в итоге попадает в Мировой <еан. В зонах локальных загрязнений концентрация кадмия может превышать Э мкг/л.
Цель и задачи исследования. Цель настоящей работы - изучение влияния ідмия на динамику биомассы и функциональные характеристики морских іанктонньїх водорослей в экспериментальных и природных сообществах.
В связи с поставленной целью решали следующие задачи:
1. Анализ динамики биомассы популяций водорослей Prorocentrum micans,
atymonas viridis и Skeletonema costatum при культивировании на средах с
ізличньїм содержанием кадмия.
2. Оценка функциональных характеристик и анализ взаимодействия популяций
micans и P. viridis в моно- и смешанных культурах при воздействии кадмия.
3. Оценка первичной продукции природного фитопланктона Балтийского, Средиземного морей и северо-восточной части Атлантического океана при различной концентрации кадмия в среде.
Научная новизна работы. На примере популяций микроводорослей, входящих в состав массовых форм фитопланктона морей, испытывающих значительную антропогенную нагрузку, показано, что водоросли различаются по способам выживания в условиях воздействия кадмия. При концентрациях кадмия 1-100 мкг/л поддержание стабильности популяций идет за счет физиологической адаптации и отбора устойчивых к токсиканту особей. Выявлено, что при физиологической адаптации микроводорослей к воздействию кадмия происходит видоспецифическая перестройка клеточного метаболизма. У водорослей изменялись интенсивность фотосинтетической и гетеротрофной активностей и величина клеточных трат. Показано, что взаимодействие популяций P. micans и P. viridis в условиях фосфорного лимитирования проявляется в конкурентных взаимоотношениях за лимитирующий ресурс. При концентрации кадмия 50 мкг/л биотическое взаимодействие популяций P. viridis и P. micans не изменялось. Установлено, что изменение первичной продукции фитопланктона Балтийского, Средиземного морей и северо-восточной части Атлантического океана при воздействии кадмия в концентрациях 5-80 мкг/л (на 2-А порядка превышающих фоновый уровень) зависело от видового состава сообществ и их физиологического состояния. Продукция активно растущего фитопланктона снижалась с увеличением концентрации токсиканта в среде. В сообществах с низкой интенсивностью процессов первичногс продуцирования скорость фиксации неорганического углерода не изменялась пру увеличении концентрации токсиканта. Фитопланктон, в котором доминировал!/ золотистые водоросли, наиболее чувствителен к воздействию кадмия по сравнение с сообществами, в которых преобладают синезеленые, динофитовые илі/ диатомовые водоросли.
Практическое значение работы. Результаты работы могут быть использованы при проведении экологического мониторинга, а также при построении динамических моделей морских экосистем, имеющих прогностическое значение. Данные по биотическому взаимодействию исследованных видов микроводорослей могут быть использованы для выявления закономерностей их сезонной динамики в природных морских экосистемах.
Публикация результатов исследования. По теме диссертации опубликовано четыре статьи и двое тезисов.
Апробация работы. Результаты исследований были доложены на Международной конференции студентов и аспирантов "Ленинские горы - 95" ^Москва, 1995), на XVII симпозиуме по Полярной Биологии {Токио, 1994), на научном земинаре каф. гидробиологии Биологического факультета МГУ, а также на заседании сафедры гидробиологии Биологического факультета МГУ.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, шести глав, включения, выводов и списка цитируемой литературы. Работа включает іVк> страниц машинописного текста, ? ^ таблиц, /> рисунков. Библиография одержитіііназваний, из них на русском языке о/.
