В рамках проекта РНФ № 23-14-00028 «Сообщества микроэукариот в водохранилищах Ангарского каскада» (рук. Лихошвай Е.В.) с 17 по 20 августа 2023 г. проведена научно-исследовательская экспедиция на НИС «Папанин» с целью сравнения разнообразия микроэукариот в Южном Байкале (ЮБ) и Иркутском водохранилище (ИВ) в летний период.

Были отобраны пробы воды с фотического слоя (до 25 м в ЮБ и до 5 или 10 м в ИВ) батометром Нискина на 9 станциях ЮБ и 8 станциях ИВ, включая заливы. Прозрачность воды определяли диском Секки. После определения температуры, pH и окислительно-восстановительного потенциала (ОВП) воды пробы были собраны на фильтры для последующего исследования образцов с помощью сканирующей электронной микроскопии (СЭМ), количественного анализа состава фитопланктона с помощью световой микроскопии (СМ) и выделения ДНК для секвенирования на предмет определения таксономического состава микроэукариот и сетью Джеди для культивирования видов микроводорослей.

В результате экспедиции установлено, что в момент отбора проб ЮБ и ИВ были в августе более сходны по температуре поверхностного слоя воды, чем в период предыдущей экспедиции в июне 2023 г. Так, температура поверхностного слоя воды в августе в ЮБ составляла 10,1–18,4 °С, в ИВ — 14,9–20,0 °С (в июне 3,6–5,0 °С и 6,0–12,7 °С). В августе показатели pH в озере и в водохранилище были сходны, в ЮБ — 8,09–8,44, в ИВ — 7,96–8,28, в отличие от июня, когда вода в ИВ была более щелочной (8,0 до 8,7), чем в ЮБ (7,0–8,0). Прозрачность воды по диску Секки в ЮБ в августе существенно сократилась (4,5–9,0 м) относительно июня (10–22 м), в ИВ тоже уменьшилась от 3–5 м в июне до 2,5–4,5 м в августе.

Комплекс фитопланктона был представлен 6 отделами — Cyanophyta, Cryptophyta, Dinophyta, Chrysophyta, Bacillariophyta и Chlorophyta. По предварительным данным выявлено, что фитопланктон Южного Байкала, в основном, был представлен синезелеными, хризофитовыми и зелеными водорослями. Среди хризофитовых отмечалось разнообразие водорослей рода Dinobryon. Диатомовые водоросли были не многочисленны и представлены комплексом видов Aulacoseira baicalensis (Wisłouch) Simonsen, Aulacoseira granulata var. angustissima (O.Müller) Simonsen, Cyclostephanos dubius (Hustedt) Round. Lindavia baicalensis (Skvortsov & K.I.Meyer et al., Lindavia minuta (Skvortzov) T.Nakov et al., Nitzschiа graciliformis Langre-Bertalot, Sinonsen et al., Ulnaria acus (Kützing) Aboal.

Представители фитопланктона Южного Байкала и Иркутского водохранилища: 1 – Dolichospermum flos-aquae; 2 – Ceratium hirundinella; 3 – Asterionella formosa; 4 – общий план пробы из Иркутского водохранилища (напротив залива Еловый); 5 – Lindavia minuta; 6 – Cyclostephanos dubius; 7 – Cyclostephanos makarovae ; 8 – Stephanodiscus minutulus; 9 – Thalassiosira pseudonana; 10 – Discostella pseudostelligera; 11 – Aulacoseira granulata var. angustissima; 12 – Fragilaria capucina Desmazières; 13 – Cocconeis placentula Ehrenberg , 14 – Hannaea baicalensis Genkal, Popovskaya & Kulikovskiy; 15 – Peridinium sp.; 16 – Gyrodinium helveticum ; 17 – Dinobryon bavaricum; 18 – Mallomonas cf. alpina Pascher & Ruttner

В Иркутском водохранилище в целом был сходный видовой состав, но по данным электронной микроскопии отмечено большое количество мелких центрических диатомовых — Cyclostephanos makarovae (S.I.Genkal) K.Schultz, Thalassiosira pseudonana Hasle & Heimdal, Stephanodiscus minutulus (Kützing) Cleve & Möller, Discostella pseudostelligera (Hustedt) Houk & Klee, а также Asterionella formosa Hassall, Aulacoseira granulata var. angustissima и небольшое количество Nitzschia graciliformis Lange-Bertalot & Simonsen. Из синезеленых чаще встречались виды Microcystis sp. и Dolichospermum (D. flos-aquae (Bornet & Flahault) P.Wacklin, L.Hoffmann & Komárek). Золотистые были представлены видами рода Dinobryon, среди которых наиболее часто встречался Dinobryon divergens O.E.Imhof и Dinobryon bavaricum Imhof, зеленые — такими видами как Ankistrodesmus arcuatus Korshikov, Monoraphidium contortum (Thuret) Komárková-Legnerová и Mucidosphaerium pulchellum (H.C.Wood) C.Bock, Proschold & Krienitz, а также в небольших количествах отмечены динофитовые Ceratium hirundinella (O.F.Müller) Dujardin, Gyrodinium helveticum (Penard) Y.Takano & T. Horiguchi.

Фитопланктон заливов в целом был сходен с фитопланктоном центральной части водохранилища, но был более обильным с большим количеством бентосных видов.

В целом можно отметить, что фитопланктон Южного Байкала не был таким обильным как в Иркутском водохранилище и его заливах. Данные являются предварительными и проводится дальнейшее изучение проб.

Пробы будут дальше исследоваться с помощью СМ и СЭМ, из них будет выделена ДНК, проведено высокопроизводительное секвенирование и биоинформатический анализ полученных последовательностей для определения таксономического разнообразия микроэукариот.

Источник: ЛИн СО РАН.