Объектами исследований являлись альгобактериальные сообщества, развивающиеся в источниках Паратунской гидротермальной системы Камчатки, а именно, Средне-Паратунских и Нижне-Паратунских горячих источников. В последнее время такие сообщества все более привлекают внимание с флористической и геохимической точки зрения. Для описания сообществ применяется термин «альгобактериальный», относя «альго» к водорослевому, а «бактериальный» - к бактериальному компоненту.
Общий вид площадки или источника с альгобактериальными матами («мат» от англ. «ковер») имеет характерную зональность. Выход источника свободен - фототрофные виды не развиваются при высокой температуре, затем располагается оранжевая кайма рыхлой массы бактерий Thermus и Chloroflexus. Далее идут зеленые обрастания водорослей, переходящие в буро-черную кожистую массу мата. Слоистые маты иногда могут достигать толщины до десятка миллиметров. Наивысшей температурой, при которой развиваются слоистые маты, является 65 0С. Ведущим фактором смены компонентов мата являются температура, рН среды и физико-химические условия обитания. Цианобактериальные маты составляют автономные специфические биоценозы. Слоистую ткань мата в прогретых участках создают цианобактерии (синезеленые водоросли) родов Synechococcus, Mastigocladus, Phormidium, Leptolyngbya, Oscillatoria. Для матов, доминирующим компонентом которых в верхнем слое являются цианобактерии, применяют термин «цианобактериальные». Цианобактериальные маты являются основным «сгущением жизни» в горячих источниках Камчатки. Маты делят на: маты термальных ручьев (до 60 0С), маты плавающие теплых болот (30 - 35 0С), маты накипные в районе парогазовых струй с минимальной обводненностью (30 0С), маты подводные.
В Нижне-Паратунских горячих источниках Камчатки нами выделены плавающие маты альгобактериальных сообществ, основным результатом деятельности которых является образование кислорода и связывание углекислоты в органические вещества.
Просмотр ряда природных матов (35 - 40 0С) показал, что все они имеют слоистую структуру; толщина исследованных матов варьировала от 5 до 25 мм. По мере нарастания новых слоев на поверхности сообщества нижние слои постепенно отмирают, причем их разложение происходит медленнее, чем прирост. При исследовании состава сообществ было обнаружено, что доминируют в них нитчатые цианобактерии рода Phormidium (Ph. ambiguum, Ph. laminosum, Ph. ramosum, Ph. thermophilum), встречаются цианобактерии родов Oscillatoria, Gloeocapsa, Aphanothece, Synechocystis, Leptolyngbya, Microcystis. Считающиеся космополитами цианобактерии (синезеленые водоросли) рода Mastigocladus в исследованных образцах альгобактериальных сообществ Паратунских поверхностных термопроявлений не встречались. Также в сообществах матов присутствуют диатомовые водоросли родов Amphora, Diatoma, Gomphonema, Pinnularia, Rhopalodia, Stauroneus, Fragilaria, Tabellaria, Hantzschia, Navicula. Железобактерии в некоторых образцах столь густо покрывают нити цианобактерий, что практически невозможно определить их видовую принадлежность. В некоторых образцах присутствуют серобактерии. Оливково-зеленый цвет поверхности матов Нижне-Паратунских источников определялся преобладанием Ph. ambiguum.
Верхние слои матов фотосинтетически более активны. Исследованные альгобактериальные маты Средне-Паратунских источников имели поверхность ярко-изумрудного цвета, что обусловлено преобладанием активно метаболирующих цианобактерий Ph. ramosum. Количество хлорофилла понижается по направлению от поверхности внутрь мата, и, соответственно, с глубиной снижается фотосинтетическая активность. Это связано с недостатком освещения, необходимого для активного развития цианобактерий (синезеленых водорослей), «предпочитающих» из всех возможных для них фототрофный тип питания. В нижних слоях плавающих альгобактериальных матов горячих источников наблюдались деструкционные процессы клеток цианобактерий. При этом в образцах присутствовали пустые влагалища, россыпи отдельных клеток, клеток-гормогониев, увеличивалось количество бактерий. Наблюдалось изменение цвета клеток в результате биохимического распада пигментных систем. Клетки приобретали темно-коричневую, черную, фиолетовую, малиновую, небесно-голубую, желтую, розовую окраску, несвойственную конкретным видам в прижизненном состоянии. Нижний деструкционный слой может быть достаточно толстым (до 15 - 20 мм). Увеличение количества клеток в результате размножения приводит к повышению оптической плотности культур в альгобактериальных сообществах. На Средне-Паратунском участке гидротермальной системы тонкие маты быстрых горячих ручьев не имели разрушающегося слоя, т. к. с током воды постоянно происходил снос прирастающих клеток цианобактерий, что предупреждало явление самозатенения биомассы. Толщина таких матов составляла от 1 до 2,5 мм.
Библиографическая ссылка
Ефимова М.В., Кузякина Т.И. АЛЬГОБАКТЕРИАЛЬНЫЕ СООБЩЕСТВА ПЛАВАЮЩИХ МАТОВ ПАРАТУНСКОЙ ГИДРОТЕРМАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ КАМЧАТКИ // Успехи современного естествознания. – 2004. – № 12. – С. 87-88;URL: https://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=13828 (дата обращения: 19.04.2024).