Главная  Контакты  Карта сайта  Поиск  Индексный указатель  Географический указатель  Авторский указатель  Подсказка
ДАТА: 12 АПРЕЛЯ, ПОНЕДЕЛЬНИК
Единая система информации об обстановке в Мировом океане. Подпрограмма 10. Федеральная целевая программа «Мировой океан».
 Картинка региона или АРМа
esimo.oceanography.ru Каспийское море / Биоресурсы / Гидробиологические условия / Состояние микробиологических процессов /
 БИОРЕСУРСЫ
Состояние микробиологических процессов в Каспийском море
Назад Начало Вперед  карта россии  Поиск  Индексный указатель  Географический указатель  Авторский указатель  Подсказка

Год:

Бактериопланктон, являясь неотъемлемым компонентом морских экосистем, играет существенную роль в их функционировании. Процесс минерализации органических веществ - необходимое условие протекания биогеохимических циклов всех химических элементов. Поскольку микроорганизмы осуществляют свою метаболическую деятельность в течении целых геологических эпох, очевидно, что все природные органические вещества подвергаются микробной деградации и минерализации.

Микроорганизмы обладают чрезвычайно лабильной биохимической организацией клетки, выражающейся в перестройке ферментного аппарата и синтезе по мере необходимости новых ферментов. Благодаря этому бактерии быстро адаптируются к изменениям условий среды обитания и появлению новых экологических факторов как природного, так и антропогенного происхождения.

В условиях современного состояния Мирового океана его загрязнение разнообразными органическими веществами, в том числе ксенобиотиками, превращается в мощный эволюционный фактор, поскольку при этом создаются предпосылки для возникновения разнообразных форм изменчивости морских организмов. За счет направляющего отбора в дальнейшем происходит расцвет популяции одних организмов, которые успешно адаптировались к новым химическим условиям, и вытеснение из загрязненных экосистем организмов, не сумевших приспособиться к воздействию чужеродных веществ.

Хроническое загрязнение отдельных морских акваторий привело к тому, что во многих районах морей значительная часть гетеротрофной сапрофитной микрофлоры оказалась способной не только развиваться в присутствии ряда токсических органических загрязняющих веществ, но и использовать их в качестве субстрата для конструктивного или энергетического обмена. В последние годы опубликован обширный фактический материал по данному вопросу. В зависимости от рассматриваемых явлений эти микробные популяции могут выступать не только как мощный биотический фактор, обуславливающий элиминацию органических загрязняющих веществ природного и антропогенного происхождения из морской среды, но и как индикаторы изменившихся химических условий. Есть все основания полагать, что массовое развитие индикаторных форм бактерий относится к числу важнейших биологических откликов на химическое загрязнение Мирового океана.

К индикаторным микроорганизмам относятся группы бактерий , способных разрушать легко окисляемое органическое вещество (сапрофитные, или гетеротрофные сапрофитные бактерии), а также трансформирующих парафиновые, полиароматические углеводороды и хлорированные углеводороды за счет изменения генома.

Таким образом, определение общей численности микроорганизмов и различных индикаторных групп в составе бактериопланктона характеризует физиологическую активность морской микрофлоры и состояние микробиологических процессов.

Количество индикаторных микроорганизмов отражает динамику мутаций микробных популяций и, следовательно, изменчивость экосистемы.

Анализ результатов, полученных при изучении общей численности и биомассы микроорганизмов в северной части Каспийского моря в марте 1997 г. свидетельствует о неравномерном пространственном распределении бактериопланктона на разрезах полигона. Так, пределы колебаний численности микроорганизмов составили 60-350 тыс.кл/мл. Для сравнения отметим, что общая численность микроорганизмов в центральном и северо-западном районах Черного моря в зимний период варьирует в последние годы в пределах 10-500 тыс. кл/мл, в Балтийском море - 50-тыс. - 1,2 млн. кл/мл.

В развитии и распределении микрофлоры в Северном Каспии отмечена зональность, характерная для морских водоемов со сложной структурой водных масс. Наибольшая плотность бактериального населения обнаружена на разрезе 1 в водах зоны взморья. Пределы колебаний общей численности (ОЧ) микроорганизмов и их биомассы составили здесь 130-200 тыс. кл/мл и 3,9-5,4 мгС/мл соответственно. В мелководной северной части моря, в которой располагался разрез 1, при отсутствии ярко выраженной стратификации и интенсивном вертикальном водообмене было обнаружено достаточно равномерное распределение бактериопланктона. По уровню развития микробных ценозов воды разреза 1 соответствуют мезотрофным водам.

Более низкий уровень развития микробных ценозов и неравномерное вертикальное распределение бактериопланктона по сравнению с таковым на разрезе 1 наблюдали на разрезе 2. Общая численность и биомасса бактерий на разрезе 2 варьировала в пределах 60-200 тыс. кл/мл и 1,6-5,6 мгС/л соответственно. В поверхностном слое моря ОЧ микроорганизмов составляла 60-80 тыс. кл/мл, а биомасса 1,6-2,1 мгС/л. На крайних станциях разреза обнаружена наибольшая численность микроорганизмов и их биомасса.

На разрезах 3, 4 и 5 отмечена четко выраженная зональность в распределении бактериопланктона. Наибольшая плотность (в среднем 200 тыс. кл/мл) бактерий обнаружена в водах станций 3-11, 4-1, 5-1, т.е. на отдельных крайних станциях разрезов. На вертикальном профиле распределения бактериопланктона на разрезах 3, 4, 5 установлен один максимум концентрации в придонном горизонте (337 тыс. кл/мл, биомасса - 8,8 мгС/мл).

На разрезах 6 и 7 пространственное распределение микроорганизмов и их численности оказались сходными. Так, на крайних западных станциях этих разрезов (6-1,6-2, 6-3, 7-1, и 7-2) численность микроорганизмов составляла основном сотни тыс. кл/мл, а на всех остальных станциях она оказалась на порядок величин меньше - только десятки тыс. кл/мл. Наименьшая плотность и биомасса бактерий обнаружена на отдельных станциях разреза 7 (глубоководная часть моря).

По уровню развития микробных ценозов вод разрезов 2, 3, 4 и 5 и акватории крайних западных станций разрезов 6 и 7 соответствовали мезотрофному уровню. Большая часть акватории разрезов 6 и 7 по уровню развития микробных ценозов соответствовали олиготрофным водам, что характерно для зимнего периода года.

Таким образом, воды Северного Каспия на обследованной акватории характеризовались относительно высокой для зимнего периода года общей численностью и биомассой бактерий, а также более менее равномерным вертикальным распределение бактериального населения в водной толще. Эти данные свидетельствуют об умеренной активности микрофлоры, характерной для зимней ситуации и указанной трофности вод - (мезо-), олиготрофные воды.

Для оценки состояния экосистемы, одновременно с общей численностью микроорганизмов были проведены широкомасштабные исследования индикаторных бактерий (гетеротрофные сапрофитные бактерии, фенол-, ксилол-, нефтеокисляющие бактерии ). Следует отметить, что надежные данные, характеризующие степень загрязнения морской акватории, а также отклики морских микроорганизмов на действие загрязняющих веществ, могут быть получены при сравнении численности индикаторных бактерий с общей численность микроорганизмов.

Экспедиционные исследования показали, что наибольшая численность индикаторных бактерий обнаружена в водах разреза 1 (район взморья). Численность сапрофитных бактерий составляла в основном сотни-тысячи кл/мл, достигая на восточной границе разреза численность десятка тыс кл/мл. Этот факт свидетельствует о большом содержании органических легкоусвояемых веществ в водах моря. Численность фенолокисляющих бактерий оказалась в основном на порядок величин меньше, чем содержание сапрофитных бактерий. Полученные результаты свидетельствуют о том, что подавляющая часть (50-80%) состава популяции гетеротрофных бактерий обладала способностью разрушать фенолы, т.е. адаптировалась к этим токсикантам и развивалась за счет использования этих органических соединений в процессе метаболизма. Численность ксилол- и нефтеокисляющих бактерий колебалась от 0 до 25 кл/мл. На отдельных станциях эти индикаторные бактерии обнаружены не были. На разрезе 1 доминировали сапрофитные и фенолокисляющие бактерии.

На разрезах 2, 3 и 4 численность сапрофитных бактерий уменьшилась на 1-2 порядка величин по сравнению с разрезом 1. Наибольшая концентрация сапрофитных бактерий, как и общая численность микроорганизмов была обнаружена на восточной и западной границах разрезов (тысячи кл/мл). Содержание фенолокисляющих бактерий на этих разрезах было несколько меньше, чем на разрезе 1. Однако эта группа индикаторных бактерий имела повсеместное распространение на акватории разрезов 2, 3 и 4. Ксилол- и нефтеокисляющие бактерии имели локальное распространение на обследованной акватории: на многих станциях они обнаружены не были (особенно ксилолокисляющие бактерии). На разрезах 5, 6, и 7 численность сапрофитных и фенолокисляющих бактерий оказалась на 1-2 порядка величин больше, чем на разрезах 2, 3 и 4. Концентрация этих индикаторных бактерий колебалась в основном в пределах сотни-тысячи кл/мл. Наибольшая численность сапрофитных бактерий и фенолоокисляющих бактерий установлена в восточной области разрезов. Ксилолокисляющие бактерии были обнаружены лишь на нескольких станциях разрезов 6 и 7. Нефтеокисляющие бактерии были выявлены на многих станциях, однако их распространение оказалось также локальным.

В целом по обследованному району сапрофитные бактерии составили 1-10% от общей численности микроорганизмов (ОЧМ), фенолокисляющие бактерии составили 0,1-1,0% от ОЧМ, нефтеокисляющие - 0,0001-0,001% от ОЧМ.

Ксилолокисляющие бактерии были крайне малочисленны и не могут быть отнесены в данном случае к группе индикаторных бактерий.

Полученные результаты свидетельствуют о том, что в период исследований фенолы оказались наиболее распространенными загрязняющими веществами, что находится в хорошем согласии с результатами изучения химического загрязнения акватории Северного Каспия.


Copyright: ИГКЭ
Единая система информации об обстановке в Мировом океане. Динамическое электронное справочное пособие.
Введено в опытную эксплуатацию 01.06.2007
Технология разработана Лабораторией автоматизированных систем ГУ "ГОИН".
Свои вопросы и замечания направляйте разработчикам isys_lab@geocentre.ru. © 1998-2007 ГУ "ГОИН".
Счётчик 88х31 Счётчик 88х31 Счётчик 88х31 Счётчик 88х31 Счётчик 88х31
Банер 232х60 Банер 468х60 Банер 232х60
Банер 114х60 Банер 114х60 Банер 114х60 Банер 114х60 Банер 114х60 Банер 114х60 Банер 114х60 Банер 114х60