XII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2020

Введение: Palmariapalmata одна из самых крупных из красных водорослей, обитающих в северных морях России. Растения этого вида достигают в высоту 10-30 см, иногда 50 см [2]. Слоевище пальмарии пластинчатое, дихотомически или пальчато-рассеченное с клиновидным основанием, которое при сужении внизу образует небольшой стебелек оканчивающийся дисковидной подошвой. Край пластины и его поверхность гладкие, имеют выросты-пролификации, которые могут иметь такие же пролификации второго и третьего порядков. Так как пролификации являются годичным образованием, по количеству их порядков можно определить возраст пальмарии. Слоевище состоит обычно из одного центрального ряда крупных бесцветных клеток, обнаруженных 1-2 рядами более мелких клеток, и корового слоя, образованного одним или несколькими рядами мелких, окрашенных клеток [1, 2].

Пальмария имеет уникальный гетероморфный жизненный цикл с микроскопическим женским гаметофитом. Из спор развиваются проростки, одна часть проростков является микроскопическими женскими гаметофитами, и спустя несколько дней на них развиваются карпогоны, оплодотворение которых идет спермациями от мужских растений предыдущей генерации; другая часть проростков дает начало микроскопическим мужским гаметофитам, которые приступают к размножению через год [2].

Атлантический вид. Распространен на побережье Европы от Португалии до Северной Норвегии и России и на Американском побережье от Нью-Джерси до северных островов Канады, а так же в Северном Ледовитом океане, Баренцевом и Белом морях. В Белом море встречается преимущественно в сублиторали. Часто растет на камнях, скалах, водорослях (Fucus, стволикиLaminaria); предпочитает слабозащищенные местообитания и проливы.

Palmaria относится к съедобным видам водорослей и имеет высокую пищевую ценность. Она содержит много белков (8-25 %), витамины А и С, калий, кальций. Основным полисахаридом пальмарии является ксилан (содержание которого составляет 29-45 %), являющийся антинутриентом. Эту водоросль традиционно употребляют в пищу в странах Северной Америки (Канада) и Европы (Великобритании, Ирландии и Исландии). P. palmata, обитающая в Баренцевом и Белом морях, практически не используется, тем не менее, данный вид рассматривался как перспективный объект для культивирования [2, 3].

Следует заметить, что единственное подробное исследование биологии Palmariapalmata Белого моря было проведено в 80-е гг. ХХ в. Шошиной Е. В. в Кандалакшском заливе (информация предоставлена СевПИНРО, данные не опубликованы). Есть опубликованный данные этого автора по биологии пальмарии Мурманского побережья Баренцева моря [2]. В связи с этим, целью нашего исследования было изучить биологические особенности пальмарии, произрастающей в Онежском заливе Белого моря.

Объект исследования: красная водоросльPalmariapalmata

Предмет исследования: структура локальной ценопопуляции Palmariapalmata Онежского залива Белого моря.

Материалы и методы: Материалом послужили образцы Palmariapalmata, собранные 22-28 августа 2016 г. с черешков Laminariasaccharina в прибрежной зоне островов Пяллуды (Белое море, Онежский залив, острова Кемские Шхеры). В работе использовался микроскоп проходящего света Leiсa. Всего было исследовано 412 растенийP. palmata.

В ходе работы измеряли высоту, массу растений, подсчитывали количество пролификаций и число их порядков. Отмечалось общее состояние растений и наличие у них органов размножения. Возраст растений определяли с использованием методики, предложенной Е. В. Шошиной, в соответствии с которой подсчитывалось количество порядков пролификаций на основных пластинах [2]. По данным Шошиной продолжительность жизни P. palmata составляет 4 года, соответственно в популяции имеются четыре возрастные группы от 0+ до 3+ лет.

Результаты исследований.

Подсчет растений P. palmata показал, что общая численность слоевищ пальмарии, растущей на 1 черешке ламинарии сахаристой, может достигать 199 экз. В среднем на 1 черешок приходится 137 экз. пальмарии (всего исследовано 3 черешка ламинарии).

Длина слоевищ пальмарии варьировала от 0,5 до 28,3 см. Преобладали мелкие экземпляры размером от 0,5 до 3,7 см (73%). У этих растений преобладала цельная форма слоевища, без пролификаций. У 4 % молодых растений (в объединенной пробе) отмечено начало формирования пролификации. Все эти мелкие слоевища были отнесены к возрастной группе 0+ лет. В ходе работы было выявлено, что на черешках ламинарии молодые спорофиты произрастали от одной подошвы или их подошвы были сросшиеся.

Среди более крупных слоевищ пальмарии, которых по численности было существенно меньше, отмечено значительное количество пролификаций (от 4 до 12), а число их порядков составило от 1 до 3. Среди этих растений были выделены две возрастные группы (в соответствии с количеством порядков пролификаций). Таким образом, в возрастной структуре данной ценопопуляции пальмарии присутствовали растения возраста от 0+ до 2+ лет. По численности доминировали растения первого года жизни (73 %) (рисунок 1).

Рисунок 1. Процентное соотношение возрастных групп (%) Palmaria palmata

Таблица 1. Размерные параметры слоевища (см)Palmariapalmata по возрастным группам

Общая биомасса пальмарии варьировала от 68,4 до 81,2 г, в среднем этот показатель составил 73,4 г на 1 черешок ламинарии. Несмотря на большую численность растений, возрастом 0+ их масса составила 2,98 грамма. Растения группы 1+ имели массу 25,22 . Наибольшей массой обладали растения 2+ лет 45,53 г. так как имеют крупную листовую пластину и большое количество пролификаций, их размер варьировал от 18,4 до 28,3 см, средняя масса равна 22,2 см.

Тетраспорангии были обнаружены на растениях возрастом 2+ лет у 14 % растений (не включая проростки). Также на пролификациях были отмечены многочисленные отверстия, которые, возможно, являлись участками разрушенной репродуктивной ткани, либо это следы поедания пальмарии морскими обитателями.

Выводы:

Исследованная ценопопуляция Palmariapalmataв районе о-вов Пяллуды (о-ва Кемские шхеры Онежского залива), растущая на стволиках ламинарии, обладает следующими характеристиками:

Популяция пальмарии имеет большую численность, более 100 экземпляров на 1 черешок. Данные соответствуют результатам исследования Шошиной Е.В. [2].

Популяция представлена в большей части молодыми растениями, в основном это растения 0+ и 1+ лет. Данные соответствуют результатам исследования Шошиной Е.В. [2].

При исследовании обнаружено малое количество фертильных растений, всего 14 % от всей ценопопуляции (не включая проростки);

В популяции были выявлены только спорофитные растения, мужские растения не были обнаружены;

При микроскопическом исследовании встречались зрелые тетраспорангии, тогда как по данным Шошиной Е.В. в условиях Мурманского побережья Баренцева моря формирование органов размножения начинается в начале осени (сентябре-октябре).

Исходя из полученных данных, первые два пункта полностью подтверждают исследования Шошиной Е.В. в условиях Мурманского побережья Баренцева моря, популяция так же имеет большую численность, с преобладанием молодых растений. Но, следует отметить, что в исследуемой пробе, отобранной в конце августа, уже имеются зрелые тетраспорангии, когда у Шошиной Е.В. в условиях Мурманского побережья Баренцева моря формирование органов размножения начинается в начале осени (сентябре-октябре). Возможно, размножение пальмарии в условиях Онежского залива Белого моря смещено на более ранние сроки.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

Зинова А.Д. Определитель Красных водорослей Белого моря – Москва.: Изд-академии наук СССР,1995 С-198-206.

Кузнецов Л. Л, Пельтихина Т.С., Беренбойм Б.И. Промысловые и перспективные для использования водоросли и беспозвоночные Баренцева и Белых морей. - Апатиты: Изд-во КНЦ РАН, 1998.-628с.

Шилин М. Б., Саранчова О. Л. Полярная аквакультура – Санкт -Петербург.: Изд-во РГМУ, 2005.- С 60-63.