Проблемы биотического районирования Черного моря и концепция гетерогенности биотопов

Биотическое районирование бентали и пелагиaли Черного моря часто приводит к различающимся схемам деления водоема. Современные подходы экологов оставляют не разработанной проблему разделения внутри экорегионов. На Черном море раньше сравнивали видовой состав разных частей моря, заливов (как целостных объектов), но теперь данные позволяют сравнивать распределение "внутри" залива или бухты, и появляется необходимость перехода от анализа географических мега- и макроморф к мезо- и микроморфам. При проведении иерархического районирования в интерпретации результатов может помочь концепция гетерогенности биотопов.

Сравнительная оценка устойчивости гидробионтов к условиям внешней гипоксии и аноксии

Представлена информация о сравнительной устойчивости гидробионтов к дефициту кислорода, физиологических и метаболических аспектах адаптации морских организмов к гипоксии и аноксии. По сравнению с другими группами организмов относительно низкая чувствительность и высокая устойчивость к гипоксии отмечены у моллюсков и приапулид. В бескислородной среде наиболее устойчивыми среди беспозвоночных животных также являются моллюски, более низкую устойчивость демонстрируют полихеты, а наименьшую - представители класса ракообразных. Выживаемость водных организмов ограниченное время в условиях аноксии зависит от их толерантности к температуре среды, размеров и активности. Рассмотрены стратегии метаболизма обитателей моря в условиях гипоксии и аноксии. Показано, что устойчивые к аноксии моллюски имеют значительные ресурсы гликогена и аспартата в тканях, а также способны сохранять аэробную ориентацию метаболизма при крайне низком насыщении воды кислородом.

Каротиноидный состав каланоидных копепод Calanipeda aquaedulcis и Arctodiaptomus salinus при питании Dunaliella salina

Содержание суммарных каротиноидов и их фракций у эвригалинных каланоидных копепод Calanipeda aquaedulcis и Arctodiaptomus salinus при питании эвригалинными микроводорослями Dunaliella salina исследованы с помощью тонкослойной хроматографии и абсорбционной спектрофотометрии. Количество суммарных каротиноидов (СК) составило <$E403~symbol С~112~roman {мкг~г} sup -1> сух. веса копепод C. aquaedulcis и <$E622~symbol С~220~roman {мкг~г} sup -1> сух. веса копепод A. salinus. В составе каротиноидов обоих видов копепод определены <$Ebeta>-каротин, астаксантин и его моно- и диэфиры. Обнаружены значимые видоспецифичные различия в соотношении каротиноидных фракций копепод: свободный астаксантин (47,5 % СК) доминировал среди фракций каротиноидов C. aquaedulcis, а этерифицированный - (62,5 % СК) - у A. salinus.

Респираторная активность бактериобентоса в прибрежном и глубоководном районах северо-западной части Черного моря

Исследовано соотношение потенциально возможного и фактического потребления кислорода, а также численности аэробной и анаэробной гетеротрофной микрофлоры в донных осадках северо-западной части Черного моря, различающихся по окислительно-восстановительным условиям и глубинам залегания. Выявлен рост концентраций метана, сульфид-иона и, как следствие, поглощения кислорода в первой половине светового дня. Расчетным путем показано, что скорость аэробного окисления органического вещества может достигать 0,68 мкг г<^>-1 ч<^>-1. Суммарно, включая и ассимиляционные нужды, она достигает <$E1,7~symbol С~0,1> мкг г<^>-1 ч<^>-1. Прирост биомассы при этом равен примерно 1,0 мкг г<^>-1. Придонный слой воды на глубине 4 м обогащался кислородом за счет фотосинтеза со скоростью 140 - 200 мкг О2 л<^>-1 ч<^>-1. Донные отложения, отличающиеся по содержанию кислорода, тем не менее, оказались близкими по скорости аэробной утилизации кислорода и по численности оксифильной микрофлоры. Для возможности пересчета и сравнения данных желательно указывать влажность и удельную плотность грунтов.

Свободноживущие Cyclopidaе (Copepoda, Cyclopoida) в соленых и гиперсоленых водоемах Крыма: новые находки

Впервые в Крыму отмечены 4 вида Cyclopoida при соленостях выше 100 и до 210 <194>, ранее в водоемах Украины и Европы циклопов при таких высоких соленостях не находили. Некоторые из обнаруженных видов демонстрируют чрезвычайно широкий диапазон соленосной толерантности. Diacyclops bisetosus является наиболее обычным и массовым видом в соленых и гиперсоленых водоемах Крыма, демонстрируя высокий уровень эвригалинности. Mesocyclops isabellae и M. pehpeiensis - азиатские виды, которые впервые отмечены в Европе, Eucyclops roseus - также азиатский вид, до наших исследований только единожды найденный в Европе (Германия). Сделано предположение, что эти виды циклопов являются вселенцами и занесены в Крым птицами.

Первая регистрация личинок цестоды Echeneibothrium variabile van Beneden, 1850 (Cestoda: Rhinebothridea) у брюхоногого моллюска Hydrobia acuta в Черном море

Впервые обнаружена и описана личинка цестоды Echeneibothrium variabile van Beneden, 1850 от брюхоногого моллюска Hydrobia acuta (Draparnaud, 1805) в Черном море. Обсуждены вероятные промежуточные хозяева и возможные пути реализации жизненного цикла E. variabile в Черном море.

Многолетние изменения зообентоса в акватории Ялтинского залива (Южный берег Крыма, Черное море)

При мониторинге состояния макрозообентоса на глубине 70 - 94 м вблизи глубоководного сброса сточных вод в Ялтинском заливе (южный берег Крыма, Черное море) в период с 1969 по 2011 гг. отмечено 108 видов макрозообентоса, 20 из них являются постоянными компонентами существующего на полигоне биотического комплекса Modiolula phaseolina. В 1976 - 1986 гг. зарегистрировано сокращение количества видов макрозообентоса до 39, против 75 в 1969 - 1970 гг. Фактическое восстановление видового богатства (58 видов) и общей численности (<$E4541~roman {экз.~cdot~м} sup -2>) макрозообентоса в 2010 - 2011 гг. до уровня конца 1960-х - начала 1970-х гг, как и увеличение средней биомассы бентоса с <$E35~roman {г~cdot~м} sup -2> (1969 - 1999 гг.) до <$E152~roman {г~cdot~м} sup -2> (2010 - 2011 гг.) свидетельствуют об улучшении экологической обстановки в глубоководной части залива. Отмечено соответствие многолетней динамики макрозообентоса и этапности ввода в эксплуатацию глубоководного сброса хозяйственно-бытовых вод.

Многолетняя и годовая изменчивость внутривидовой и биологической структуры хамсы Engraulis encrasicolus (L.) (Pisces: Engraulidae), зимующей у восточного побережья Крыма

Изучены таксономический состав и биологическая структура хамсы Engraulis encrasicolus (L.), зимовавшей у восточного побережья Крыма (Керченский регион) в 2006 - 2012 гг. С помощью отолитов (метод Сказкиной) установлена внутривидовая неоднородность хамсы и идентифицированы 2 ее формы: азовская (E. encrasicolus maeoticus) и черноморская (E. encrasicolus ponticus), образующие смешанные скопления. Изучена внутривидовая структура (количественное соотношение разных внутривидовых форм в составе общей совокупности); выявлено закономерное изменение соотношения численности азовской и черноморской хамсы в сторону увеличения доли последней - от 2 до 45 %, которое происходило на фоне существенного увеличения общего обилия зимующей хамсы. Изучены многолетние изменения структурно-функциональных характеристик хамсы; показано, что, несмотря на внутривидовую перестройку, биологическое состояние хамсы в многолетнем плане сохранялось достаточно стабильным. Установлены изменения внутривидовых и структурно-биологических характеристик в период зимовки.

Микромицеты - эпибионты гигантской устрицы Crassostrea gigas, культивируемой в Черном море

Исследована микобиота раковин культивируемой в Черном море гигантской устрицы Crassostrea gigas, здоровой и пораженной сверлящей губкой Pione vastifica. Идентифицировано 10 видов микроскопических грибов из 9 родов, 7 семейств, 6 порядков, 5 классов, 2 отделов. На раковинах здоровых устриц выявлено 3 вида грибов, на заселенных пионой - 9. Микромицеты Pseudallescheria boydi и Cirrenalia macrocephala обнаружены на створках как пораженных пионой, так и здоровых моллюсков. В видовом составе грибов присутствовали 9 таксонов, причисленных к IV, и один - к III группе патогенности.

Видовые различия черноморских гребневиков в реакциях на изменение температуры

Выявлены различия реакций черноморских гребневиков Pleurobrachia pileus, Mnemiopsis leidyi, Beroe ovatа и Bolinopsis vitrea на изменение температуры. Показана их приуроченность к слоям с разной температурой и уточнены термальные зависимости вымета яиц, темпа развития и роста личинок животных. Из обитающих в настоящее время в Черном море гребневиков плевробрахия является холодолюбивым видом, тогда как мнемиопсис наиболее теплолюбив. Определено влияние температурных условий на характеристики биолюминесценции гребневиков. Оптимум биолюминесцентной реакции M. leidyi зарегистрирован при <$E26~symbol С~1~symbol Р roman С>, а B. ovata - при <$E22~symbol С~1~symbol Р roman С>. Минимум светоизлучения для обоих видов гребневиков отмечен при <$E10~symbol С~1~symbol Р roman С>.

Многолетняя динамика промысла и размерно-возрастной структуры уловов черноморской хамсы (Engraulis encrasicolus ponticus Aleks) в Украине

На основе анализа многолетнего (1999 - 2012 гг.) массива данных изучены меж- и внутригодовые закономерности украинского промысла черноморской хамсы (Engraulis encrasicolus ponticus Aleks), зимующей у юго-западного и южного побережья Крыма, а также размерно-возрастная структура уловов. Приведены абсолютные значения вылова и их межгодовых колебаний. Установлена тенденция последовательного увеличения вылова и отмечено ухудшение "качественного состава" уловов: сокращение числа возрастных классов, снижение средней промысловой длины (массы) и среднего промыслового возраста. Разработаны принципы биологически оптимального режима промысла.

Обнаружение Dipolydora quadrilobata (Jacobi, 1883) (Annelida: Spionidae) на шельфе Крыма (Черное море)

Недавний вселенец в Черное море Dipolydora quadrilobata (Annelida: Spionidae) обнаружен на шельфе Крыма в пробах 2010 - 2011 гг., собранных на мягких илах на глубине 70 - 93 м в сообществе Modiolula phaseolina.

Особенности формирования зимовальных скоплений хамсы (Engraulis encrasicolus) у восточного побережья Крыма

Цель работы - изучить климатические предпосылки формирования скоплений и внутривидовую принадлежность хамсы, зимующей у восточного побережья Крыма. Материал собран в промысловые сезоны 2010/2011, 2011/2012 и 2012/2013 гг. с октября по май. Представлена информация о наличии зимовальных скоплений хамсы в Черном море на фоне отклонений от среднемноголетней температуры поверхностного слоя воды в декабре за период с 1950 по 2013 гг. На основе анализа динамики размерного состава, соотношения полов, наполнения желудков и жиронакопления на желудочно-кишечном тракте хамсы из разных районов азово-черноморского бассейна установлено наличие мигрирующей из Азовского моря хамсы в зимовальных скоплениях рыб у восточного побережья Крыма. Проанализировано возможное влияние промысла, кормовых условий и физиологического состояния на изменение разменного ряда рыб в зимовальных скоплениях. Предположено, что зимовальные скопления хамсы у восточного побережья Крыма формируются за счет рыб, мигрирующих из Азовского моря. Показана связь между образованием зимовальных скоплений хамсы у восточного побережья Крыма и метеорологическими условиями.

Зависимость концентрации органического вещества в клетке от ее объема для черноморских видов Bacillariophyta

Для 11 черноморских видов Bacillariophyta, объемы клеток которых изменялись от 22 до <$E8,2~times~10 sup 5 ~roman мкм sup 3>, рассчитаны уравнения зависимостей массы углерода в клетке (Mc, <$Eroman {пг~times~кл} sup -1>) и массовой концентрации углерода органического вещества в клетке (Wc, <$Eroman {пг~times~мкм sup -3~times~кл} sup -1>) от ее объема (V, мкм<^>3): <$Eroman {M sub c ~=~0,22~times~V} sup 0,872> (r<^>2 = 0,97) и <$Eroman {W sub c ~=~0,23~times~V} sup -0,128> (r<^>2 = 0,42). Из анализа регрессий <$Eroman {lg sub 10 M sub c ~=~lg sub 10 a+b~times~lg sub 10 V}> и <$Eroman {lg sub 10 W sub c ~=~lg sub 10 a+b~times~lg sub 10 V}> следует, что при оценке биомассы водорослей, выраженной через массу углерода с использованием уравнения <$Eroman {M sub c ~=~0,22~times~V} sup 0,872>, могут допускаться погрешности.

Состояние популяции Calanus euxinus (Copepoda) в северо-западной части Черного моря в октябре 2010 г.

Цель работы - исследование численности, биомассы, возрастного состава, жировых запасов и потенциальной продукции яиц Calanus euxinus на основании материала, собранного в октябре 2010 г. (67-й рейс НИС "Профессор Водяницкий") в северо-западной части Черного моря, в районах глубоководного шельфа и над континентальным склоном. Жировые запасы определены по объему жирового мешка у копеподитов и самок, а потенциальная продукция оценена у самок в соответствии со зрелостью гонад, ооцитов и репродукционным индексом. Максимальные численность (3864 экз. м<^>-2) и биомасса (2,8 г м<^>-2) - над континентальным склоном, минимальные - соответственно 231 экз. м<^>-2 и 0,1 г м<^>-2 в районе шельфа. 42,5 - 65 % численности и биомассы популяции C. euxinus составляли копеподиты 5-й стадии развития (CV). Большая часть CV (61 %) находилась в ранней постлиночной фазе развития. В соответствии с наполненностью жирового мешка и величиной гонад эта когорта CV была представлена 3 группами: особями (12 % от общего количества CV), не имеющими гонад, с небольшими запасами жира (<$E2,0~symbol С~1,6> % объема тела); особями (32 % всех CV), имеющими небольшие гонады (до 0,4 мм) и содержащими в среднем <$E20,2~symbol С~7,9> % резервного жира; диапаузирующими постмолтами (16,9 % от общего количества CV) со средним объемом жирового мешка <$E21,7~symbol С~5,4> % объема тела. Меньшая часть CV находилась в позднепостлиночном, меж- и предлиночном состояниях, содержала в среднем <$E20,2~symbol С~7,9> % запасного жира и имела увеличенные гонады. Такие показатели жирности C. euxinus характерны для высокопродуктивных районов Черного моря. Максимальная скорость продукции яиц (EPR) у C. euxinus отмечена над контитентальным склоном (<$E36,8~symbol С~17,7> яиц самка<^>-1 сут<^>-1). На остальных станциях она варьировала от 7,2 до 24 яиц самка<^>-1 сут<^>-1. Средняя для глубоководной части района исследований величина репродукционного индекса (RI) составила <$E78~symbol C~18> %. Между RI и EPR установлена достоверная (r = 0,82) корреляционная связь. Таким образом, имея в 2010 г. типичную для северо-западной части моря невысокую численность и биомассу, популяция C. euxinus по продукционным показателям (жировым запасам, репродукционному индексу и продукции яиц) не уступала ее состоянию в южных районах моря.

Соотношение мертвой и живой компоненты взвеси в культурах микроводорослей в зависимости от стадии роста и освещенности

С помощью проточного цитофлуориметра исследованы компоненты взвеси в культурах планктонных водорослей при различных освещенностях и плотностях. Наряду c клетками водорослей, в культурах присутствует также слабо флуоресцирующая составляющая, частицы которой представляют собой продукт отмирания и лизиса клеток водорослей (ФНВ - фотосинтетически неактивная взвесь). При благоприятных условиях роста объемная доля этой взвеси составляет 1 - 2 % от общей биомассы водорослей для видов, имеющих ригидные кремне- или целлюлозосодержащие оболочки Phaeodactylum tricornutum и Chlorella vulgaris suboblonga, и не превышает 0.5 % для популяций клеток Isochrysis galbana, окруженных цитоплазматической мембраной. В стационарной фазе роста, а также при высоких интенсивностях света доля ФНВ возрастает до 10 - 20 % для Chlorella vulgaris suboblonga и Phaeodactylum tricornutum. Для водорослей Synechococcus sp и Isochrysis galbana накопление ФНВ существенно меньше, даже на фоне интенсивного лизиса клеток, что говорит о быстрой дезинтеграции и растворении разрушенных фрагментов клеток. В условиях длительного стационарного состояния повышение доли ФНВ, вероятно, связано с высокой плотностью культуры, а не с дефицитом минерального питания. Размер частиц ФНВ (Phaeodactylum tricornutum) варьирует в широких пределах: от величин, превышающих размер самих клеток, до частиц менее 1 мкм<^>3. Доля мелких фракций в общем объеме взвеси максимальна при росте на невысокой освещенности, а при <$E900~roman {мкЕ~м sup -2 ~cdot~с} sup -1> возрастала доля частиц объемом от 10 до 50 мкм<^>3.

Особенности накопления хлорорганических загрязнителей органами черноморской камбалы калкана Psetta (Scophthalmus) maxima maeotica

В 2008 - 2009 гг. изучено содержание хлорорганических соединений (ХОС) в тканях самцов и самок черноморской камбалы калкана в нерестовый период. В печени, гонадах, красных и белых мышцах определено содержание общих липидов, семь конгенеров полихлорбифенилов (ПХБ) и дихлордифенилтрихлорэтан (п,п'-ДДТ) и его метаболиты п,п'-ДДД и п,п'-ДДЭ. ХОС измеряли на газовом хроматографе с детектором электронного захвата. Концентрации <$ESIGMA roman ПХБ sub 7> и <$ESIGMA>ДДТ в камбале были сравнимы с загрязненностью ХОС рыб - объектов ее питания. Отмечено увеличение концентрации ХОС в тканях с повышенной жирностью. Концентрация <$ESIGMA>ДДТ изменялась в среднем от 2,5 до 223,9, <$ESIGMA ПХБ sub 7> - от 2,0 до <$E139,3~roman {нг~cdot~г} sup -1> сырой массы и была максимальной в тканях печени, где в сумме конгенеров ПХБ доминировали гексахлорбифенилы 138 и 153. Преобладающим компонентом соединений группы ДДТ был его метаболит п,п'-ДДЭ, который вместе с метаболитом п,п'-ДДД составлял 83 %, что свидетельствовало об отсутствии поступления в рыбу в последние годы исходного препарата ДДТ. Концентрация ХОС в печени, отнесенная к сырой массе образцов, у самцов была выше, чем у самок, в среднем в 2 раза. Уровни концентрации ХОС в органах камбалы в 2009 г. не изменились по сравнению с 2008 г.

Состав и распределение макрофитобентоса у мыса Святой Троицы (Черное море, Крым, Украина)

У м. Святой Троицы (Крым, Черное море) выявлено 80 видов макрофитов (Chlorophyta - 20, Phaeophyta - 13, Rhodophyta - 47), среди них 17 таксонов, включенных в Красную книгу Украины, а также в Black Sea Red Data Book и Black Sea Red Data List. Макрофитобентос развивается на твердых грунтах. Для псевдолиторали района характерны сообщества Rhodophyta и Chlorophyta, образующие биомассу около <$E1,5~roman {кг~cdot~м} sup -2>: вдоль берега - Ceramium ciliatum + Ulva intestinalis + Laurencia paniculata, на кекурах в условиях интенсивного орнитогенного эвтрофирования - Cladophora albida + Corallina granifera + Ceramium virgatum. В сублиторали доминируют сообщества Phaeophyta, в которых биомасса колеблется в пределах <$E4~-~11~roman {кг~cdot~м} sup -2>: до глубины 1 - 2 м - Cystoseira crinita + Polysiphonia subulifera - Cladostephus spongiosus - C. granifera + C. virgatum, глубже до нижней границы распространения твердых грунтов - C. crinita + P. subulifera - Phyllophora crispa - C. granifera + C. virgatum. Прибрежные биотопы подлежат сохранению согласно Директиве ЕС о естественных местообитаниях (92/43/EEC: код 1170). Даны рекомендации по заповеданию объекта.

Влияние гидрохимического режима на развитие фитопланктона в акватории Новороссийского порта (Черное море)

В период весна - лето - осень 2007 г. в акватории Новороссийского порта и за его пределами исследованы гидрохимические параметры, а также таксономический состав и количественное развитие фитопланктона. Обнаружено 70 видов фитопланктона. Видовое богатство (56 видов) фитопланктона летом на 25 % выше, чем весной и осенью. "Цветение" воды отмечено в мае (905,5 тыс. кл.-л<^>-1 и 2,767 г-м<^>-3). В дальнейшем средние величины численности сократились более чем в 5 раз, биомассы - почти в 2 раза. В западной и центральной части порта обилие планктонных водорослей в 1,5 раза выше, чем на остальной исследуемой акватории. Здесь же отмечены наиболее высокие концентрации биогенных веществ.

Страницы истории исследований флоры и фауны Черного моря: Густав Шперк и Василий Ульянин в Новороссийской бухте

С середины 1860-х гг. русские ученые стали значительно активнее изучать флору и фауну Черного моря, имевшего репутацию бедного формами жизни. Первоначально география этих исследований ограничивалась северным, главным образом крымским побережьем моря, а также некоторыми пунктами побережья Абхазии. В конце 1860-х гг., когда открылся безопасный доступ к восточному побережью Черного моря, ученых заинтересовала Новороссийская бухта, богатая разнообразными водорослями и морскими беспозвоночными. Первыми исследователями, включившими эту бухту в маршрут своих экспедиций 1868 г., стали харьковский ботаник Г. Ф. Шперк и московский зоолог В. Н. Ульянин. Собранные ими материалы заняли важное место в отчетах, опубликованных Шперком и Ульяниным, а также в монографии последнего, вышедшей через несколько лет. Они привлекли внимание других русских ученых, продолживших изучение фауны Новороссийской бухты в 1870-е гг.