Механизмы адаптации, регуляции роста и перспективы использования макрофитов Баренцева моря

• Автор: Воскобойников, Григорий Михайлович
• Шифр специальности: 25.00.28
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Мурманск
• Количество страниц: 465 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение. Общая характеристика работы

Глава 1. Обзор литературы. История и направление альгологических

исследований на Баренцевом море

Глава 2. Материал и методы исследования

Глава 3. Район исследования

Глава 4. Результаты и обсуждение

4.1. Морфо-функциональные перестройки у макрофитов Баренцева моря в

онтогенезе и под влиянием факторов внешней среды

4.1.1. Онтогенетические изменения фотосинтетического аппарата водорослей

4.1.2. Возможность гормональной регуляции роста и размножения и культура клеток

4.1.3. Влияние абиотических факторов
4.1.3.1. Интенсивность света
4.1.3.2. Температура и возможность создания криобанка
водорослей
4.1.3.3. Фотопериод
4.1.3.4. Ультрафиолетовая радиация
4.1.3.5. Соленость
4.1.3.6. Интенсивность движения воды и тип субстрата
4.1.3.7. Поллютанты
4.1.3.7.1. Тяжелые металлы и радионуклиды
4.1.3.7.2. Нефтяное загрязнение

4.1.4. Биотические факторы
4.2. Химический состав макрофитов
4.2.1. Сухое вещество
4.2.2. Углеводы
4.2.3. Пигменты
4.2.4. Липиды
4.2.5. Витамины и микроэлементы
4.2.6. Вторичные метаболиты макроводорослей и экскреция
4.3. Состав, распределение, промысел, восстановление и перспективы аквакультуры макрофитов в прибрежье Баренцева моря
4.3.1. Состав, распределение, биомасса и проективное покрытие ламинариевых и фукусовых водорослей в типичных губах Баренцева моря
4.3.2. Промысел макрофитов
4.3.3. Плантационное выращивание
4.3.4. Деградация и восстановление фитоценозов
Глава 5 Перспективы использования макрофитов
Основные положения и выводы
Список литературы

Введение. Общая характеристика работы Актуальность исследования
К настоящему времени в Баренцевом море описано 197 видов водорослей - макрофитов представителей отделов Chlorophyta, Phaeophyta, Rhodophyta. Макрофиты - источники органического вещества, средообразующие компоненты экосистем, могут служить местом обитания и размножения для многих гидробионтов. Морские водоросли - продуценты большого количества биологически активных веществ: моно
полисахаридов, пигментов, липидов, витаминов, широко используемых в пищевой промышленности, биотехнологии, медицине, сельском хозяйстве.
Ведущим фактором внешней среды, оказывающим влияние на водоросли, как на представителей царства растений, является свет: интенсивность, фотопериод, спектральный состав. Важное значение для роста и размножения макрофитов имеют температура, соленость, гидродинамика, субстрат, а также биотические факторы: конкуренция, влияние фитофагов, обрастателей. На фоне экзогенного влияния на рост и размножение макроводорослей, ярко проявляется эндогенная регуляция данных процессов.
Несмотря на более чем двухвековой период исследования макрофитов Баренцева моря, многие аспекты биологии водорослей, произрастающих в условиях уникального природного эксперимента со сменой полярного дня и полярной ночи, перепадами температуры, длительным осушением в период сизигийных отливов, остаются слабо неизученными. Решение проблем рационального природопользования невозможно без досконального изучения биологических особенностей водорослей на разных уровнях организации: от молекулярного до популяционного, раскрывающих
механизмы адаптации, регуляции роста, размножения организмов, определяющих возможность восстановления природных зарослей и развитие аквакультуры. Таким образом, расширение знаний о биологии водорослей

маннуровой и а-Ь-гулуроновой кислот, находящихся в пиранозной форме и связанных 1,4-связями (Усов, 1999).
Обычно содержание альгиновой кислоты колеблется в пределах 11-35% сухой массы водорослей. В течение года ее содержание значительно меняется, причем максимум приходится на август-октябрь, а минимум на март-апрель, однако эта связь может поменяться на обратную в зависимости от условий произрастания водоросли (географическая широта, глубина, близость рек, чистота воды и др.) (Блинова, 1981; Возжинская, 1986; Воскобойников и др., 1998; Облучинская и др., 2002).
По данным В. Л. Шмелевой с коллегами (1990), результатам наблюдений, проведенных нами в последние годы (Макаров и др., 2004), у ламинарии сахаристой наибольшее содержание альгины в зимние месяцы было отмечено в центре пластины - на 17-20% выше, чем в краевых частях, а в зоне роста на 25-30% ниже, чем в трех других частях пластины. В летние месяцы распределение альгиновой кислоты по пластине также неравномерно, наибольшее ее содержание обнаружено в волане и зоне роста, что связано с увеличением листовой пластины ламинарии. Полученные данные подтверждают представление о наличии фотосинтетической зависимости накопления альгиновой кислоты у бурых водорослей, а также, что альгиновая кислота может выполнять функцию запасного вещества водорослей -накапливаться в летне-осенний период и расходоваться в зимне-весенний. Отмеченное более высокое содержание альгиновой кислоты в прибойных местах связывается авторами с выполняемой ею функцией структурного полисахарида, входящего в состав клеточной стенки бурых водорослей.
У растений младших возрастных групп содержание альгиновой кислоты меньше, чем у взрослых растений.
В большой степени свойства альгиновой кислоты и ее солей зависят от молекулярной массы этой кислоты. Нами было отмечено, что средние значение молекулярной массы альгината натрия из ламинарии сахаристой с