УСТОЙЧИВОСТЬ МИКРОСКОПИЧЕСКОЙ ВОДОРОСЛИ EUSTIGMATOS MAGNUS (B. PETERSEN) HIBBERD (EUSTIGMATOPHYTA) К ЗАСОЛЕНИЮ Зиннатуллин Артур Ирекович Руководитель: - презентация

1 УСТОЙЧИВОСТЬ МИКРОСКОПИЧЕСКОЙ ВОДОРОСЛИ EUSTIGMATOS MAGNUS (B. PETERSEN) HIBBERD (EUSTIGMATOPHYTA) К ЗАСОЛЕНИЮ Зиннатуллин Артур Ирекович Руководитель: Сафиуллина Л.М., к.б.н. ФГБОУ ВПО Башкирский государственный педагогический университет им. М.Акмуллы, кафедра ботаники, биоэкологии и ландшафтного проектирования

2 Представители микроскопических водорослей распространены повсеместно, особенно в поверхностных слоях почвы, где благодаря влажности и достаточному освещению условия для них наиболее благоприятны Большое количество почв характеризуется повышенным содержанием солей, которое может оказывать вредное и даже губительное влияние на клеточные формы жизни Засоление связано главным образом с повышенным содержанием натрия в почве, что приводит к созданию в ней резко отрицательного водного потенциала, происходят нарушения ультраструктуры клеток, в частности изменения в структуре хлоропластов Отрицательные свойства солонцов нейтрального засоления, в целом обусловлены высоким содержанием обменного натрия и в частности высоким содержанием Cl- и SO42-

3 Засоление связано главным образом с повышенным содержанием натрия в почве, что приводит к созданию в ней резко отрицательного водного потенциала, происходят нарушения ультраструктуры клеток, в частности изменения в структуре хлоропластов Развитие водорослей на засоленных участках зависит от количества и состава растворимых солей, при возрастании концентрации солей количество водорослей снижается Известно, что более 25% почв планеты засолены, а треть поливных земель в мире уже изменены в сторону избытка солей вследствие плохого дренажа, в связи с этим изучение солеустойчивости почвенных водорослей, как одного из основных компонентов почвенных экосистем является актуальным.

4 Целью исследования было определить пределы устойчивости микроскопической водоросли Eustigmatos magnus (Eustigmatophyta) к воздействию солей NaCl и NaSO 4. Исходя из цели, были поставлены следующие задачи: 1. На основании литературных данных самостоятельно подобрать методику проведения эксперимента (рассчитать концентрации, а также количество и интервалы просмотров); 2. Изучить пределы устойчивости исследуемой водоросли к воздействию солей NaCl и Na2SO4 в различных концентрациях; 3. Оценить жизнеспособность вида E. magnus наблюдая за его реакцией на токсикант в течение длительного периода времени (до 28 суток).

5 Во всех концентрациях обоих солей, измеряли диаметр 50 вегетативных клеток, просмотр проводили на 3, 7, 14, 21, 28 сутки. Всего по влиянию экологических факторов было изучено 7100 особей E. magnus. Для выявления размерных или морфологических изменений, происходящих в клетках E. magnus, под воздействием изученных факторов оценивали диаметр клеток водоросли, описывали морфологические нарушения, а также состояние протопласта. 3 сутки просмотра, contr.

6 NaC l Na 2 SO 4

7 NaC l Na 2 SO 4

8 NaC l Na 2 SO 4

9 NaC l Na 2 SO 4

10 NaC l Na 2 SO 4

11 3 сутки 7 сутки

12 3 сутки 7 сутки 14 сутки

13 Установлено, что из двух исследованных солей наибольшее токсическое влияние на клетки E. magnus оказал Na2SO4. Гибель водоросли наступала на 28 сутки просмотра при концентрации 4x10-1 моль/л. Концентрации 1x x10-1 не вызывали явных морфологических нарушений клеток. В концентрациях 2x10-1 и выше во всех просмотрах наблюдался плазмолиз клеток. На 3 сутки просмотра, начиная с концентрации 7x10-1, клетки приобрели уродливые формы, хлоропласты их были сильно деформированы и в более поздних просмотрах все особи погибали. Токсическое действие NaCl характеризовалось сильным плазмолизом вегетативных клеток при концентрациях от 2x10-1 и выше, концентрация 7x10-1 стала губительной для E. magnus также на 28 сутки просмотра. Высокие концентрации токсиканта (от 1 моль/л) выявлял сильную деформацию протопласта, уродливых клеток обнаружено не было. Один из этапов нашей работы был посвящен оценке жизнеспособности водорослей находящихся под прессингом токсикантов в течение длительного времени. И в ходе проведенного эксперимента мы установили, что водоросли во всех исследуемых концентрациях, даже иногда очень высоких визуально не погибали до 14 суток включительно, т.е. они сохраняли зеленую окраску хлоропластов и могли иметь в клетках вакуоли с пульсирующими запасными веществами.

14 Однако еще через неделю клетки их полностью обесцвечивались, что говорило о полной элиминации особей. В связи с этим можно сделать вывод, что для специалистов, оценивающих реакцию водорослей на экологические факторы необходимо учитывать временной интервал снятия эксперимента, для того, чтобы получить адекватные результаты. Таким образом, в ходе исследования установлено, что Na2SO4 проявил большую токсичность по отношению к Eustigmatos magnus, чем NaCl. Это выражалось не только в лимитирующих концентрациях солей, но и в морфологических нарушениях происходящих в клетках под их воздействием. Также была установлена, необходимость длительного просмотра за жизненной функцией клеток в ходе эксперимента (до 28 суток с его постановки), для достоверной оценки устойчивости вида под влиянием неблагоприятного фактора.

15