Новости

Московский государственный университет
имени М.В. Ломоносова
Биологический факультет

На правах, рукописи

БЕЛЕНИКИНА Ольга Алексеевна

КРАСНЫЕ ВОДОРОСЛИ
В СИСТЕМЕ БИОМОНИТОРИНГА
СУБЛИТОРАЛИ ЧЕРНОГО МОРЯ

03.00.18 - Гидробиология

АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
кандидата биологических наук

Москва - 2005

Работа выполнена на кафедре гидробиологии Биологического факультета Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова

Научный руководитель:
     доктор биологических наук В. И. Капков

Официальные оппоненты:
     доктор биологических наук А. П. Садчиков
     кандидат биологических наук С. В. Горюнова

Ведущая организация: Московский государственный университет технологий и управления

Защита состоится 26 мая2005 г. в 15.30 на заседании Диссертационного Совета Д 501.001.55 при Московском государственном университете им. М. В. Ломоносова по адресу: 119899, Москва, Воробьевы горы, Биологический факультет, ауд. 389.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Биологического факультета МГУ им. М. В. Ломоносова

Автореферат разослан 16 апреля 2005 г.

Отзыв в двух экземплярах просим направлять по адресу: 199992, Москва, Воробьёвы горы, МГУ, Биологический факультет, каф. гидробиологии, Диссертационный совет Д.501.001.55.
Факс (095) 939-4309

Общая характеристика работы

Актуальность темы. В Черном море красные водоросли по видовому обилию доминируют в простых и многоярусных фитоценозах верхней, средней и нижней сублиторали. Среди них встречаются виды с различными жизненными циклами, сроками размножения и вегетации. В результате возросшей антропогенной нагрузки на прибрежные экосистемы в последние годы происходит деградация фитоценозов сублиторали, сопровождающаяся сменой видового состава, изменением соотношения в сообществах бентосных красных, бурых и зеленых водорослей и смещением границы их произрастания в сторону средней зоны сублиторали.

Однако до последнего времени оставалось недостаточно исследованной пространственная структура фитоценозов, роль красных водорослей в водорослевых сообществах и возможность их широкого использования в биологическом мониторинге сублиторали Черного моря. В настоящее время наряду с диагнозом и прогнозом состояния прибрежных экосистем возникла насущная необходимость восстановления и реконструкции фитоценозов сублиторали как важнейшей составной части биологического мониторинга. В связи с вышеизложенным изучение роли красных водорослей в бентосных фитоценозах представляет актуальную задачу, решение которой необходимо для понимания причин деградации биоценозов сублиторали. Такая информация позволит обосновать объективные приемы поиска новых биомониторов с неспецифическими откликами на антропогенные факторы и использовать искусственные рифы в качестве биологических фильтров в прибрежной зоне моря.

Цель и задачи исследования. Целью работы было обоснование возможности использования красных водорослей в системе биологического мониторинга сублиторали как наиболее уязвимой к антропогенному воздействию прибрежной экосистемы Черного моря. Основные задачи состояли в следующем:

1. В оценке структуры многоярусных фитоценозов сублиторали и определении удельной поверхности талломов массовых видов красных водорослей.
2. В изучении биоаккумуляции красными макроводорослями тя желых металлов с целью дальнейшего использования в качестве биомониторов видов с различной длительностью жизненного цикла.
3. В исследовании динамики содержания тяжелых металлов в абиотической компоненте и ведущих видах красных водорослей с различной удельной поверхностью талломов с целью формирования видового состава биофильтров на искусственных рифах.
4. В определении фоновых уровней содержания токсичных металлов в талломах промысловых красных водорослей и потенциальных объектах марикультуры .

Научная новизна. Впервые исследована возможность использования красных водорослей с различными жизненными циклами, сроками вегетации и биологическими откликами на антропогенные воздействия в качестве индикаторов и мониторов в системе биомониторинга сублиторали Черного моря. При этом наряду с диагностической и прогностической составляющими обосновывается необходимость введения реконструкции и восстановления бентосных фитоценозов сублиторали как составной части биологического мониторинга.

Показана роль красных водорослей как функциональных доминан-тов фитоценозов, в которых видами-эдификаторами оказываются красные, бурые и зеленые водоросли. Определена удельная поверхность массовых видов красных водорослей северо-восточного района моря и выявлена роль макро- и микроэпифитов с высокой удельной поверхностью талломов в биоаккумуляции опасных загрязняющих веществ - тяжелых металлов. Выявленные особенности пространственной структуры фитоценозов искусственных рифов свидетельствуют о главенствующей роли видового состава сообщества в функционировании биологических фильтров.

Установлено, что избирательная способность красных водорослей аккумулировать некоторые тяжелые металлы приводит к изменению соотношения их концентраций в биоте и абиотической компоненте экосистемы, что свидетельствует о важной биогеохимической функции в распределении химических элементов в зоне сублиторали.

Впервые установлены фоновые уровни токсичных (Cd, Pb) и канцерогенного металла (Ni) в основных агарофитах Черного моря, которые могут послужить основой биомониторинга качества промысловых водорослей и объектов марикультуры.

Практическое значение работы. Полученные результаты использования в качестве индикаторов и мониторов сезонных, однолетних и многолетних красных водорослей могут быть применены при оценке состояния бентосных фитоценозов сублиторали, их реконструкции и восстановления при осуществлении биологического мониторинга прибрежных морских экосистем.

Многолетние исследования по культивированию красных водорослей на искусственных субстратах и рифах и особенности формирования видового состава фитоценозов с преобладанием в них водорослей с рассеченными и нитчатыми талломами могут быть рекомендованы при сооружении биологических фильтров в зоне сублиторали.

Обнаруженные концентрации тяжелых металлов в талломах основных агарофитов Черного моря, которые сопоставимы с результатами, полученными из региона, где отсутствуют источники загрязнения сублиторали, позволяют их рекомендовать в качестве фоновых в промысловых красных водорослях.

Апробация работы. Результаты работы доложены на Конференции по проблеме изучения и охраны природных ресурсов Белого моря (Архангельск, 1985); на Симпозиуме стран-членов СЭВ «Комплексные методы контроля качества природной среды» (Черноголовка, 1986); на III Съезде океанологов (Ленинград, 1987); на Конференции молодых ученых «Оценка и освоение биологических ресурсов океана» (Владивосток, 1988); на Международном симпозиуме по современным проблемам марикультуры (Москва, 1989); на Международной конференции по искусственным рифам (Сан-Диего, США, 1991), на Научной конференции «Водные организмы и экосистемы» (Москва, 1999), на семинарах кафедры гидробиологии МГУ им. М. В. Ломоносова (2004-2005)

Публикации. По теме диссертации опубликовано 13 работ и две сданы в печать.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, включающей материал и методы исследования и три главы результатов, заключения, выводов и списка цитируемой литературы в количестве 216 работ, из которых 119 на русском языке. Диссертация содержит 144 страницы, 26 таблиц, 18 рисунков.