Диссертация (1145733), страница 10
Текст из файла (страница 10)
1). Средняя летняя температура на острове находится в диапазоне от -2 до +3°Cс зарегистрированным максимумом +19,8 °С в летнее время. Средние зимние температурыколеблются в диапазоне от -2 до -17 °C. Минимальная зафиксированная температура -39,3 °C. Наострове преобладает западный ветер, дующий со средней скоростью около 25 км/ч (Shears &Downie, 1998).Всего на о.
Сигни насчитывается 16 различных озер, покрытых в течение 8 - 9 месяцев льдомтолщиной до 1 м. Температура озер находится в диапазоне от 0 до 6 °C, содержание питательныхвеществ в отдельных водоемах значительно варьирует, что связано в основном с «животной»активностью в данном районе. Кроме того, при изучении микрофлоры атмосферы набиологической станции о. Сигни был зафиксирован аномальный по концентрации для этих местперенос частиц биологического происхождения (пыльца, споры) из Южной Америки (Marshall,1996; Чувочина, 2011).Из озер были исследованы следующие:33Озеро Сомбр представляет из себя пресноводный (УЭ - 157 мкСм/см) неглубокий (до 11,5 м)водоем с уровнем растворенного кислорода ~13 мг/л, расположенный в 50 м от моря.Бактериопланктон оз.
Сомбр был изучен молекулярно-биологическими методами, несвязанными с культивированием (клонирование генов 16S рРНК, FISH-гибридизация и ДГГЭ), атакже методамикультивирования(непосредственно культивирование с последующейвизуализацией под микроскопом, а также прямая ПЦР изолятов с дальнейшим секвенированием)(Pearce, 2003).Используя классические методы идентификации, в оз. Сомбр были выявлены 5 бактериальныхфилумов, что согласуется с данными, полученными ранее для других озер острова (Ellis-Evans,1981), представленных 24 родами. Так, наиболее представительными оказались филумыProteobacteria (α, β и γ), Actinobacteria и Bacteroidetes. Сгруппированные, амлифицированные исеквенированные изоляты, были представлены следующими филогенетическими группами: βProteobacteria (72 %), Firmicutes (22 %), а также Actinobacteria, α-Proteobacteria и γProteobacteria (все <1 %).Методами, не связанными с культивированием, было выявлено 8 бактериальных групп(филумы и классы) и 23 рода.
Так, методом клонирования полноразмерных генов 16S рРНК быливыявлены Actinobacteria (26 %), Bacteroidetes (25 %), β-Proteobacteria (19 %), α-Proteobacteria (6%), Spirochaetales (3 %), а также δ-Proteobacteria, γ-Proteobacteria и Verrucomicrobia, в суммесоставившие около 6 % от общего числа клонов. Метод FISH (уровень обнаружения путемгибридизации - выше 67 %) показал, что наиболее доминантной бактериальной группой былкласс β-Proteobacteria ((1,3 - 1,5) х 106 кл/мл), к остальным выявленным таксонам относилисьгруппа Cytophaga-Flavobacterium и класс α-Proteobacteria, наименее же представленнымоказался класс γ-Proteobacteria (0,2 х 106 кл/мл). Методом ДГГЭ с использованием праймеров,созданных Маузер с соавторами (Muyzer, 1993) для амплификации v3 области гена 16S рРНК,удалось выявить только три бактериальные группы: Bacteroidetes (Flavobacteria/Sphingobacteria),β-Proteobacteria и Actinobacteria.
Только 5 общих бактериальных родов оказалсь общими:Corynebacterium(Actinobacteria),Cytophaga,Flavobacterium(обаBacteroidetes),Janthinobacterium (β-Proteobacteria) и Pseudomonas (γ-Proteobacteria). (Pearce, 2003)Таким образом, благодаря комплексному использованию различных методов, было выявлено,чтоклассβ-Proteobacteriaявляетсянеотемлемымкомпонентомвпресноводномбактериопланктоне оз. Сомбр.Озеро Мосс – мелководный (до 10 м) пресноводный (УЭ 134 мкСм/см) водоем,расположенный в 800 м от берега моря. Озеро Мосс характеризуется достаточно высокимуровнем растворенного кислорода (~13 мг/л), а также олиготрофным трофическим статусом(Pearce, 2003). Концентрация бактериальных клеток, определенная методом микроскопиис34использованием реактива DAPI, составила 1,61 х 106 кл/мл.
Методом FISH (уровеньгибридизации - от 49,6 до 84,0 %) были выявлены представители класса β-Proteobacteria,составлявшие от 26,4 до 71,5 % клеток в зависимости от глубины, тем самым, являясь наиболеедоминирующим таксоном в озере. Кроме того, также были найдены такие таксономическиегруппы как: α-Proteobacteria (2,3 – 10,6 %), γ-Proteobacteria (0 – 29,6 %) и CytophagaFlavobacterium (1,8 – 23,5 %).
Методом ДГГЭ (амплификация v3 участка генов 16S рРНК) быливыявлены два бактериальных вида: Flavobacterium xinjiangensis (Bacteroidetes) и Leptothrixdiscophora (β-Proteobacteria), а также некультивируемые виды из филумов Proteobacteria,Actinobacteria и Cyanobacteria. Водный столб озера характеризовался однородными физикохимическими параметрами по всей глубине без каких-либо заметных различий в структуребактериопланктона как показано методом ДГГЭ. Несмотря на это, автор предполагает, что озероМосс содержит гораздо больше бактериальных членов популяций, чем выявленных методомFISH (Pearce, 2003), что естественно, т.к. использованные праймеры и зонды вряд ли покрываютбольшую часть бактериального разнообразия.Озеро Хейвуд – это пресноводный (УЭ 160 мкСм/см) водоем глубиной до 6 м, расположенныйв 200 м от моря.
Концентрация питательных веществ в оз. Хейвуд на порядок выше, тогда каксодержание растворенного кислорода в 4 раза меньше, чем в оз. Сомбр, что связано, повидимому, с большим числом морских котиков, обитающих в озере, (Pearce, 2005)Методом клонирования полноразмерных генов 16S рРНК было показано, что около 73 %нуклеотидных последовательностей относились к β-Proteobacteria, 15 % - α-Proteobacteria итолько 11 % - к филуму Actinobacteria.
Следует отметить низкое покрытие библиотеки по Гуду,которое не превышало 72 %. Метод FISH показал следующее количественное распределениетаксономических групп в водном столбе озера: β-Proteobacteria (1,3 - 1,7 х 106 кл/мл), группаCytophaga–Flavobacterium (0,8 - 1,3 х 106 кл/мл), γ-Proteobacteria (0,4 - 0,9 х 106 кл/мл) и αProteobacteria (0,1 - 0,3 х 106 кл/мл). Методом ДГГЭ с использованием области v3 генов 16SрРНК были выявлены Actinobacteria (53,8 %), Bacteroidetes (23,1 %), грамположительныебактерии (15,4 %) и β-Proteobacteria (7,7 %).
Такие рода как Acidovorax, Flavobacterium,Janthinobacterium, Pseudomonas, Rhodobacter и Sphingomonas были выявлены также в оз. Сомбрс помощью секвенирования генов 16S рРНК (Pearce, 2003). Тогда как рода Actinomycetales,Aeromicrobium, Caulobacter, Cryobacterium, Frigoribacterium, Polaromonas, Polynucleobacter,Rhodoferax и Variovorax не были обнаружены в других соседних озерах о. Сигни. БактерияFlavobacterium xinjiangense, широко распространенная в пресных и морских водоемах (Zhu et al.,2003), была ранее обнаружена в озерах Мосс и Сомбре (Pearce et al., 2003).
Известно, чтогетеротрофные бактерии из рода Flavobacterium, обладая высокой численностью в различныхводных системах, в тоже время обладают специализацией, связанной с поглощением и35разложением высокомолекулярных фракций растворимого органического материала (Kirchman,2002).Таким образом, бактериопланктонное сообщество оз. Хейвуд заметно отличалось отсообществ более олиготрофных соседних озер. Такое значительное влияние трофическогостатуса озера на бактериопланктон, по мнению автора, может говорить о том, чтонизкотемпературные олиготорофные пресноводные озера обладают слабой устойчивостью кизменениям в окружающей среде (Pearce et al., 2003).Методом ДГГЭ был изучен бактериопланктон 5 пресноводных небольших (<0,03 км2)мелководных (глубина от 4 до 15 м) озер, отличающихся друг от друга как по происхождению,так и по способам поступления внешних источников веществ.
Двенадцать последовательностейиз этих озер показали ≥95 % сходства с последовательностями, выявленными из оз. Мосс (Pearce,2003) или Сомбре (Pearce et al., 2003), 4 из них оказались идентичными (Pearce, 2007).Проведенный анализ показал, что только три последовательности были общими хотя бы для двухизученных озер: это два некультивируемых филотипа и бактерия Flavobacterium xinjiangense.Таким образом, как предполагают авторы, некоторые бактериальные группы могутдоминировать в озерах с различным трофическим статусом (Pearce, 2007).1.6.2.2 Залив НадеждыРайон залива Надежды (Hope Bay area) располагается на северной оконечностиантарктического полуострова (Рис. 1).
Данная территория входит в так называемую севернуюпровинцию приморского антарктического региона (Izaguirre, 1998). Средняя температура зимой-10,8 °С, летом +0,2 °С. Юго-западная окраина залива характеризуется присутствиеммногочисленных водных объектов, преимущественно ледникового происхождения.
Скьяффинос соавторами (2009) изучили 5 мелких (глубина от 1 до 6,9 м) пресноводных озера Эсперанза,Флора, Энкантадо, Чико и Бекелла в разной степени подверженных влиянию колонии пингвиновАдели. Температура воды в озерах от 0 до +4 °С. Все озера находятся недалеко от океана нарасстоянии от 250 до 1100 м. Озера Эсперанза, Флора и Энкантадо расположены в 3-х км отаргентинской станции Эсперанза, кроме того, эти водоемы соединены друг с другом с помощьюнебольшого ручья (Schiaffino et al., 2009).Для изучения бактериального разнообразия озер были использованы метод ПЦР дляамплификации вариабельного v3 участка гена 16S рРНК и метод ДГГЭ. Анализ полученныхданных показал, что большинство (50 %) ОТЕ принадлежит к филуму Bacteroidetes, в то времякак 19,4 % ОТЕ были связаны с Actinobacteria, 16,7 % - с β-Proteobacteria, 2,8 % - с Cyanobacteria,а доля неидентифицированных ОТЕ составила 11,1 % от общего числа последовательностей36(приведенные данные включают также последовательности из одного соленого озера и двухпресноводных озер, расположенных на о.
Кинг Джордж). Интересно, что некоторые выявленныедоминантные бактериальные группы, также присутствовали в олиготрофном оз. Мосс,расположенном в 700 км от залива Надежды (методы ДГГЭ и FISH, Pearce, 2003). Авторыотмечают, что более половины полученных последовательностей, показали высокое сходство сфилотипами, выявленными из различных холодных мест обитания.
Например, одна изпоследовательностей показала 99 % сходства с бактерией Flavobacterium xinjiangense,выделенной в культуру из ледника в Китае (Zhu et al., 2003). С другой стороны, обнаружениеморских бактерий, таких как Sejongia marina и Polaromonas vacuolata в оз. Чико, говорит облизости расположения озер к океану, несмотря на то, что данное озеро наиболее удалено (1,1км) от береговой черты по сравнению с другими исследуемыми в данной работе водоемами.Концентрация бактериальных клеток во всех водоемах была в среднем 4,4 × 105 кл/мл (Schiaffinoet al., 2009).1.7 Физико-географические условия расположения оазиса ЭймериОазис Эймери (70º36´ю.ш., 67º25´в.д.) был открыт в результате аэрофотосъемки, проводимойАвстралийской антарктической экспедицией в 1956 г.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
