Сезонная динамика фототрофных серных бактерий и их роль как палео-индикатора наличия сероводорода в меромиктических озерах Хакасии

• Автор: Зыков, Владимир Викторович
• Шифр специальности: 03.02.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 145 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Глава Г Фототрофные серные бактерии в стратифицированных озерах (обзор
литературы)
1Л Меромиктические озера
1.2 Фототрофные серные бактерии
1.3 Экология микробных сообществ в стратифицированных водоемах
1.4 Разнообразие стратифицированных водоемов
1.5 Седиментация биологического материала
1.6 Фототрофные организмы как палео-индикаторы
1.7 Заключение
Глава 2. Объекты и основные методы исследования

2.1. Описание озер
2.2 Отбор проб
2.3 Физико-химические характеристики

2.4 Численности микроорганизмов
2.5 Анализ хлорофиллов и бактериохлорофиллов
Глава 3. Анализ пигментного состава фототрофных серных бактерий в озерах Шира и Шунет
3.1 Культивирование бактерий
3.2 Методика флуоресцентного анализа
3.3 Результаты и обсуждение
3.3.1 Пигментный состав чистых культур фототрофных серных бактерий
3.3.2 Пигментный состав в анаэробной зоне озера Шира
3.3.3 Пигментный состав в анаэробной зоне озера Шунет
3.3.4 Оценка численности пурпурных серных бактерий по концентрации

бактериохлорофилла а
3.3.5 Флуоресцентный анализ пурпурных серных бактерий
3.4 Заключение

Глава 4. Сезонная динамика фототрофных серных бактерий в озерах Шира и
Шунет
4.1 Вертикальная структура оз
4.2 Динамика численности ПСБ в оз
4.3 Вертикальная структура оз. Шунет
4.4 Динамика численностей ПСБ и ЗСБ в оз. Шунет
4.5 Сравнительный анализ условий обитания аноксигенных фототрофных
бактерий в озерах Шира и Шунет
4.6 Оценка доли подледной продукции фотосинтеза в хемоклине обоих озер
4.7 Оценка скоростей оседания пурпурных серных бактерий
4.8 Эффект самозатенения в плотной популяции ПСБ в хемоклине оз.Шунет
4.9 Анализ причин аномально высокой численности ПСБ в оз.Шунет
4.10 Заключение
Глава 5. Анализ каротиноидов в озерах Шира и Шунет
5.1 Отбор и характеристика кернов донных отложений
5.2 Датировка донных отложений
5.3 Экстракция каротиноидов из донных отложений и культур
микроорганизмов
5.4 Очистка окенона, используемого в качестве стандарта
5.5 Хроматографический анализ каротиноидов
5.6 Идентификация каротиноидов и оценка концентраций
5.7 Результаты и обсуждение
5.7.1 Характеристика каротиноидов, выявленных в озерах Шира и Шунет
5.7.2 Каротиноиды в водной толще озера Шира
5.7.3 Каротиноиды в водной толще озера Шунет
5.7.4 Анализ каротиноидов в донных отложениях озера Шира

5.8 Заключение

Список литературы

Введение
Фототрофные серные бактерии используют свет в качестве источника
энергии, и восстановленные соединения серы в качестве источника электронов
для фотосинтеза. Массовые скопления фототрофных серных бактерий
наблюдаются в тех местах, где свет достигает содержащих сероводород слоев
воды в глубине стратифицированных водоемов или на поверхности донных
отложений (Горленко и др., 1977). В водной толще стратифицированных
водоемов фототрофные серные бактерии часто формируют «бактериальные
слои» воды пурпурного, розового, зеленого или коричневого цветов, видимые
невооруженным глазом. Несмотря на то, что экофизиология фототрофных
серных бактерий достаточно хорошо изучена во множестве пресных и соленых
водоемов (Горленко и др., 1977; van Gemerden, Mas, 1995; Overmann J., 1991;
Overmann, van Gemerden, 2000), их роль в этих экосистемах до сих пор остается
не до конца понятной. Вероятно, в качестве компонентов экосистем
фототрофные серные бактерии наиболее значимы в меромиктических
водоемах. Именно в таких водоемах, благодаря постоянному присутствию
сероводорода в глубинных слоях воды, наблюдаются наибольшие скопления
этих микроорганизмов, часто сохраняющиеся и в подледный период (Overmann
J., 1997; Rogozin et al., 2009). На территории Сибири до настоящего времени
описаны лишь три меромиктических водоема - озера Шира и Шунет,
расположенные в Хакасии, и озеро Доронинское, расположенное в
Забайкальском крае (Parnachev, Degermendzhy, 2002; Zamana, Borzenko, 2007).
Озера Шира и Шунет расположены в одной местности, на расстоянии 7 км друг
от друга, и имеют сходный качественный состав растворенных солей, однако
существенно различаются по морфометрическим характеристикам, что в свою
очередь, порождает различия по условиям обитания в зонах хемоклина
обоих водоемах в зоне хемоклина наблюдается массовое развитие
фототрофных серных бактерий (Попова, 1946; Рогозин и др., 2005; Лунина и
др., 2007а, б; Rogozin et al., 2009). Было показано, что в обоих озерах

Глава 2. Объекты и основные методы исследования
В данной главе приводится краткое описание исследуемых водоемов, методов отбора проб, измерений физико-химических характеристик, анализа численностей и пигментного состава исследуемой группы микроорганизмов. В начале каждой следующей главы приведены описания отдельных методик, используемых в исследованиях по тематике соответствующей главы.
2.1. Описание озер
Озеро Шира (54°30’ СШ, 90°1Г ВД) расположено в северной части Республики Хакасия, в 15 км от районного центра п. Шира. Это солоноватый водоем, минеральный состав сульфатно-хлоридно-натриево-магниевый, озеро имеет эллиптическую форму длиной 9.35 и шириной 5.3 км (Pamachev & Degermendzhy, 2002; Kalacheva et al., 2002). Площадь водной поверхности 35.9 км2, ср. глубина 11,2 м максимальная глубина 24 м (2007-2009) (Degermendzy, et al., 2010). Озеро бессточное, питание его осуществляется за счет р. Сон (12.9 млн. м3 в год, 40 % поступления), а также атмосферных (10.6 млн. м3 в год), подземных (2.4 млн. м3 в год) и антропогенных поступлений (Природные воды