Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Биомаркерное значение жирных кислот для исследования спектров питания водных беспозвоночных бассейна Енисея

ВАК РФ 03.00.18, Гидробиология

Автореферат диссертации по теме "Биомаркерное значение жирных кислот для исследования спектров питания водных беспозвоночных бассейна Енисея"

На правах рукописи

ООЗОБ42Э7

Кормилец (Махутова) Олеся Николаевна

\

БИОМАРКЕРНОЕ ЗНАЧЕНИЕ ЖИРНЫХ КИСЛОТ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ СПЕКТРОВ ПИТАНИЯ ВОДНЫХ БЕСПОЗВОНОЧНЫХ БАССЕЙНА

ЕНИСЕЯ

03.00.18 гидробиология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Борок, 2007

003054297

Работа выполнена в Институте биофизики СО РАН

Научный руководитель:

.доктор биологических наук, профессор Гладышев Михаил Иванович

Официал ьнысоппоненты:

д.б.н. Крылов Александр Витальевич к.б.н. Латышев Николай Алексеевич

Ведущая организация:

Сибирский федеральный университет

Защита состоится "15"февраля 2007 г. в 10 часов на заседании Диссертационного совета К 002.036.01 по защите диссертаций на соискание ученой степени кандидата наук при Институте биологии внутренних вод РАН по адресу 152742, Ярославская область, Некоузский район, пос. Борок, тел./факс: 8(48547) 24042.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института биологии внутренних вод РАН.

Автореферат разослан " 15 " января 2007 г.

Ученый секретарь Диссертационного совета, кандидат биологических наук

ил/ Л.Г. Корнева

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Водные экосистемы являются важной частью биосферы. В настоящее время в условиях возрастающей антропогенной нагрузки, получение адекватных знаний о механизмах функционирования водных экосистем становится особенно актуальной задачей. В современных гидроэкологических исследованиях все чаще применяют системный подход, т.е. рассмотрение функционирования целостной надорганизменной системы (Гладышев, 1999). Необходимой составляющей данных исследований является изучение трофометаболических взаимодействий между популяциями, в том числе - питания водных животных

Спектры питания гидробионтов изучают путем визуального анализа содержимого кишечников гидробионтов, счетным методом учета концентраций частиц в среде до и после того, как в ней находились подопытные животные, и радиоизотопным методом (DeMott, 1986; Sorokin, 1986; Гутельмахер и др., 1988; Крючкова, 1989). Все перечисленные выше методы обладают теми или иными недостатками, часть которых может быть устранена с помощью применения дополнительных современных методик исследования питания водных животных. В настоящее время активно развиваются методы, основанные на применении биохимических маркеров.

Биохимический состав различных компонент водных экосистем имеет большое маркерное значение для определения источников органического вещества и отслеживания траектории его переноса по трофическим цепям в водоеме (Currie, Johnes 1988; Claustre etal., 1988/89; Mancuso et al., 1990). Одним из наиболее информативных показателей является состав жирных кислот (ЖК) разных классов липидов. Разные таксономические группы организмов имеют разные маркерные ЖК (Erwin, 1973; Shaw, 1974; Claustre et al., 1988/1989; Napolitano, Ackman, 1989; Reemtsma et. al., 1990; Ahlgren et al., 1992; Robin, 1995; Desvilettes et al., 1997; Oltra et al., 2000). Состав ЖК основных фракций липидов сестона, таких как триацилглицерины (ТАГ) и полярные липиды (ПЛ), позволяет судить о конкретных группах организмов и возможных трофических взаимодействиях в экосистеме. Фракция ПЛ присутствует у всех гидробионтов, а ЖК состав ПЛ формируется главным образом за счет собственного биосинтеза организмов (Napolitano, Ackman, 1989). Интенсивное накопление ТАГ характерно только для животных (Desvilettes, 1997). Поскольку известно, что ЖК фракция ТАГ у животных происходит большей частью из пищи, то представляется весьма перспективным использовать ее для оценки источников ассимилируемой пищи (Desvilettes, 1997). Применение маркерных жирных кислот в составе триацилглицеринов (ТАГ) и полярных липидов (ПЛ) является продуктивным подходом при изучении спектров питания планктонных и бентосных беспозвоночных (Claustre et al., 1989; Ederington et al., 1995, Гладышев и др., 1999; Sushchik et al., 2003).

Vi

Цель диссертационной работы. Изучить спектры питания некоторых массовых видов и групп водных беспозвоночных бассейна Енисея с использованием ЖК-маркеров.

Были поставлены следующие задачи:

1. Определить ЖК-маркеры основных отделов микроводорослей в планктоне пресноводного водохранилища Бугач.

2. Установить источники питания и сезонные изменения спектров питания доминирующих видов микро- и мезозоопланктона из водохранилища Бугач на основе маркерных ЖК сестона эвтрофного водоема.

3. Исследовать спектры питания основных групп бентосных беспозвоночных р. Енисей с помощью ЖК-маркеров.

4. Провести сравнительный анализ ЖК состава и спектров питания популяций Саттапи 1асш1ш !5аге из пресноводного водохранилища Бугач и соленого оз. Шира.

Научная новизна. Определены ЖК-маркеры основных отделов микроводорослей (ВасШапорЬ^а, ОторЬу1а, СуапорИуга) в планктоне евтрофного сибирского водохранилища. Впервые в естественных условиях установлены ЖК-маркеры двух родов диатомовых водорослей - 81еркапосИхст и СусШеПа и цианобактерии АпаЬаепа Аох-щиае (ЬугщЬ.) ВгеЬ. На основе ЖК-маркеров разных групп органического вещества в составе триацилглицеринов и полярных липидов установлены спектры питания некоторых доминирующих видов простейших водохранилища Бугач.

На основе ЖК-маркеров выявлены спектры питания бентосных беспозвоночных р. Енисей. Доказано сходство спектров питания пресноводной и соло-новатоводной популяций Саттагиз ¡асийМй. Тем не менее, обнаружены достоверные различия в ЖК составе тел двух популяций гаммарусов. Полученные различия могут быть обусловлены специфической метаболической адаптацией ракообразных к солоноватоводпым условиям, происходящей внутри одного биологического вида.

Положения выносимые на защиту.

1. Жирнокислотный состав природных популяций разных видов водорослей из одного отдела может существенно различаться.

2. В течение сезона происходит закономерное изменение спектров питания микрозоопланктона.

3. Спектры питания пресноводной и солоноватоводной популяций Оаттапш ¡асгШт являются сходными, однако жирнокислотный состав их тел имеет закономерные различия, вероятно, обусловленные специфической метаболической адаптацией к солоноватоводным условиям.

Практическое значение. Данные по ЖК составу зообснтоса Енисея могут быть использованы для оценки качества кормовой рыб. Результаты работы могут быть использованы в учебных курсах по специальности "гидробиология".

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на 8-ой Международной конференции по соленым озерам по теме "A comparison of the fatty acid composition of Gammarus lacustris and its food sources from a freshwater reservoir, Bugach, and the saline Lake Shira in Siberia, Russia"(XaKaciiH, noc. Жемчужный, 2002 г.) на IX Всероссийской студенческой конференции по теме "Сравнительный анализ состава жирных кислот в.Gammariis lacustris и его пищевых источников из пресноводного водохранилища Бугач и солоповатоводного о.Шира"' (Красноярск, 2002 г.), на IX Съезде Гидробиологического общества РАН по теме "Жирные кислоты как индикаторы спектра питания микрозоопланктона" (г. Тольятти, 2006), на конференции молодых ученых и специалистов Института биофизики СО РАН (Красноярск, 2006), на семинарах лаборатории экспериментальной гидроэкологии Института биофизики СО РАН (Красноярск, 2000-2006 гг.).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 4 работы.

Гранты. Работа поддержана грантами Минобрнауки РФ и Американского фонда граяеданских исследований и развития для независимых государств бывшего Советского Союза (CRDF) № REC-002, №КУ-002-Х1, РФФИ №00-0448653, № 03-04-48055-а, № 04-04-48550-а, Красноярского краевого фонда науки Ко 16G153, № 15G066 и № 14G208, 12Ф0047С, "Университеты России" №УР-07-01-011, совместным грантом Красноярского краевого фонда науки и РФФИ 99-04-96006.

Личный вклад. Автор приняла непосредственное участие в постановке задач, выполнении полевых исследований и лабораторных анализов, обработке и интерпретации полученного материала. Автором было обработано 168 проб для определения ЖК и 21 проба мезозоопланктона.

Структура н объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов и списка литературы. Работа изложена на 130 страницах, включает 16 рисунков и 14 таблиц. Список литературы состоит из 181 источника, из них иностранных -150.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава 1. Хемотаксономическое значение жирных кислот в биологических исследованиях (обзор литературы)

Литературный обзор посвящен маркерному значению жирных кислот для идентификации органического вещества в водоемах и определения спектров питания водных животных. Наибольшую актуальность ЖК состав как хемотак-сономический признак приобрел для идентификации бактерий и микроводорослей, т.е., тех организмов, определение видовой принадлежности которых по морфологическим признакам затруднено. Рассмотрены особенности путей биосинтеза жирных кислот у бактерий, фотосинтезирующих прокариотических и эукариотических организмов, и у водных животных. Разные таксономические группы бактериопланктона, фитопланктона, зоопланктона и зообентоса содержат специфические спектры жирных кислот. По ЖК маркерам, установленным для природных популяций фито- и зоопланктона, можно определить вклад каждой из этих групп в органическое вещество сестона различных водоемов. Для исследования спектров питания гидробионтов наряду с гидробиологическими методами, применяют биохимические подходы, основанные на анализе состава жирных кислот триацилглицеринов (ТАГ) и полярных липидов (ПЛ). Использование ЖК-маркеров ТАГ и ПЛ различных таксономических групп организмов позволяет уточнить спектр питания (ассимиляции) водных животных.

Незаменимые и частично незаменимые полиненасыщенные жирные кислоты (ПНЖК) - 18:2со6, 18:ЗсоЗ 20:5соЗ и 22:6юЗ являются важным показателем качества пищи. Недостаточное содержание ПНЖК в пище может вызывать снижение скорости соматического и генеративного роста популяций водных животных и увеличение их естественную смертность.

Глава 2. Район работ и методы исследований

Приводится гидрологическое, гидрохимическое и гидробиологическое описание вдхр. Бугач, на котором выполнялись полевые исследования в 20002002 гг. и среднего Енисея (2001 г.) Описаны методы отбора и обработки проб бактериопланктона, фитопланктона, простейших, зоопланктона и зообентоса для оценки численности и биомассы. Рассмотрены методы отбора проб сестона, донных отложений, содержимого кишечников Саттапт Бак и их тел

для анализа ЖК. Дано подробное описание процедуры химической обработки проб для определения жирных кислот. Особое внимание уделяется описанию основного аналитического метода определения ЖК: хромато-масс-спектрометрии. Приводятся методы статистической обработки результатов.

Глава 3. Маркерное значение жирных кислот для определения вклада таксономических групп фитопланктона в органическое вещество сес-тона эвтрофного водохранилища

Интегральные пробы сестона для анализа состава и содержания жирных кислот и биомассы фитопланктона отбирались еженедельно с мая по октябрь. За три вегетационных сезона в пробах сестона было обнаружено более 50 жирных кислот.

Были рассчитаны коэффициенты корреляций между концентрацией отдельных жирных кислот и биомассой разных таксономических групп фитопланктона в 2000-2002 гг. За период исследования достоверные и большие (>0.5) коэффициенты корреляции были получены между отделом диатомовых водорослей и несколькими потенциальными ЖК-маркерами данного отдела (табл. 1).

Таблица 1.

Коэффициенты коррелятом между биомассой таксономических групп BaciUariophyta (мг/л) и концентрациями их потенциальных ЖК-маркеров (мкг/л). Жирным шрифтом выделены достоверные коэффициенты > 0.5. Число пар в анализе: 17 в 2000 г., 19 в 2001 г. и 21 в 2002 г.

Ш 16:1м7+ 16:2ш4 16:Зсо4 16:4м1 18:3габ CÎ8 20:5соЗ 22:6оЗ~ __16:1и9 ПНЖК__

BaciUariophyta

2000 0.01 0.14 * * * 0.45 * 0.69 *

2001 0.92 0.71 0.87 0.89 -0.09 -0.09 0.92 0.31

2002

0.54 0.61 0.72 0.33 0.45 0.32 -0 05 0.36/0.59 0.01

p.Stephanodisciis

2000 °-02 0.16 * * * 0.40 « 0.72 *

2001 °-82 0.94 0-71 О-87 0.94 -0.25 -0 3 0 0.86 0.14

2002

0.60 0.80 0.41 0.11 0.50 0.13 -0.02 0.32/0.60 -0.04

р .CycloteUa

2000 0-69

2001 000 2002 °-01

0.22 * -0.11 -0.07 -0.18 0.61

-0.03 -0.17 0.42 0.03

-0.29 »

0.50 0.78 0.36 -0.03

-0.24 *

0.17 0.58 0.16 0.09

* - коэффициент корреляции не был рассчитан т.к. данная ЖК не была обнаружена, или встречалась в небольшом количестве проб.

Из литературных данных известно, что ЖК 16:1со7 является маркером диатомовых водорослей, а ЖК 16:1со9 синтезируется многими прокариотическими и оукариотическими организмами (Claustre et al., 1988/1989; Parrish et al., 1992; Lehninger et al., 1993; Leveille et al., 1997; Shin et al., 2000). В результате проведенного анализа разделить на хроматограмме пики данных кислот не удалось, но содержание 16:1<в7 в пробах сестона было значительно выше, чем, 16:1ш9,

поэтому высокие коэффициенты корреляции с суммой 16:1со9 и 16:1ш7 обусловлены маркерным значением 16:1е>7.

В 2002 г., в отличие от двух предыдущих вегетационных сезонов, коэффициент корреляции между диатомеями и 20:5шЗ был низкий (табл. 1), хотя ЭПК является одним из основных маркеров этого отдела. В середине лета 2002 г. наблюдалось "цветение" водоема динофитовыми водорослями, которые также содержат много 20:5соЗ, поэтому был рассчитан коэффициент корреляции между диатомовыми и 20:5соЗ без учета точек, где биомасса Dinophyta составляла больше 50% от общей биомассы фитопланктона. Полученный коэффициент корреляции был достоверным и большим (>0.5) (табл. 1 ).

Как правило, в литературе для всех Bacillariophyta приводится один общий спекгр маркерных ЖК. Однако, в вдхр. Бугач виды рода Stephanodiscus и Cyclotella характеризовались достоверно различающимися наборами ЖК (табл. 1).

В течение двух вегетационных сезонов обнаружена корреляция между биомассой Dinophyta и их потенциальными ЖК-маркерами (табл. 2). Поскольку максимальные значения биомассы динофитовых наблюдались в 2002 г., то корреляции этого года являются наиболее надежными.

Таблица 2.

Коэффициенты корреляции между биомассой Dinophyta (мг/л) и концентрациями его потенциальных ЖК-маркеров (мкг/л). Жирным шрифтом выделены достоверные коэффициенты > 0.5. Число пар в анализе = 17 в 2000 г., 19 в 2001 г. и 21 в 2002 г.

Жирные кислоты 16:Зсо4 203га3 22:5<о6 22.-6шЗ

Dinophyta 2000 • 0.08 » «

2001 -0.20 0.03 0.60 0.48

2002 0.66 0.61 0.28 0.82

* - коэффициент корреляции не был рассчитан т.к. данная ЖК не была обнаружена, или

встречалась в небольшом количестве проб.

Достоверные, хотя и небольшие коэффициенты корреляции были получены между биомассой цианобактерий и их потенциальными ЖК-маркерами (табл. 3). Разные виды цианобактерий имели специфические маркерные ЖК (табл. 3).

Таким образом, для основных отделов фитопланктона из вдхр. Бугач являются маркерами следующие наборы ЖК. Для диатомовых водорослей - 14:0, 16:1со7, 16:2©4, 16:3ю4, 16:4ш1 и 20:5соЗ; для динофитовых - 16:3га4, 20:5юЗ, 22:5соЗ и 22:6соЗ и для цианобактерий - 16:2соб, 18:2со6, 18:3а>3 и 18:3ш6. Была выявлена видоспецифичность состава ЖК для отдельных видов Cyanophyta и Bacillariophyta. Для цианобактерии A. flos-aquae основными ЖК-маркерами являются 18:2со6, 18:ЗмЗ, 18:Зсо6, 16:2со6. Для диатомовых водорослей рода Stephanodiscus из вдхр. Бугач основными ЖК-маркерами являются 16:1ю7, 16:3ю4, 16:4ю1 и 20:5соЗ, а для видов рода Cyclotella - С18 ПНЖК, 18:3ю6 и 22:6соЗ.

Таблица 3.

Коэффициенты корреляции между биомассой таксономических групп Cyanophyta. Chlorophyta и Euglenophyta (мг/л) и концетраипями их потенциальных ЖК-маркеров (мкг/л). Жирным шрифтом выделены достоверные коэффициенты > 0.5. Число пар в анализе = 15 в 1999г., 17 в 2000 г., 19 в 2001 г. и 21 в 2002 г.

Жирные кислоты I6:2co6 16:3oo3 I8;lco9 18:2(o6 18:3ff>3 18:3co6 20:4e>6

Cyanophyta

2000 * -0.01 -0.58 -0.38 -0.06 -0.31 *

2001 0.21 0.22 0.50 0.48 0.50 -0.01 -0.16

2002 0.30 0.42 0.16 0.43 0.51 -0.33 -0.29

Chlorophyta

2000 * -0.17 -0.17 -0.19 -0.29 -0.19 *

2001 0.31 0.29 0.24 0.41 0.29 0.33 -0.04

2002 0.39 -0.31 -0.06 -0.28 -0.37 0.42 0.42

Euglenophyta

2000 * -0.05 -0.08 -0.07 -0.03 -0.31 *

2001 -0.12 0.11 -0.1 S -0.18 -0.10 -0,07 -0.21

2002 -0.11 0.03 0.11 -0.04 0.05 0.26 0.30

Anabaena ßos-aquae

2000 * -0,15 -0.49 -0.39 -0.19 -0.25 *

2001 0.77 0.61 0.45 0.74 0.62 0.56 0.25

2002 0.36 0.43 0.20 0.44 0.46 -0.27 -0.25

Aphamzomemm ßos-

aquac 2000 * -0.08 -0.54 -0.40 -0.17 -0.24 *

2001 0.23 0.19 0.00 0.25 0.24 -0.25 -0.03

2002 * * * * * * *

Planklolhrix agardhii

2000 * 0.47 -0.08 0.20 0.64 -0.32 *

2001 -0.42 -029 0.31 -0.04 0.09 -0.48 -0.41

2002 0.24 0.37 0.16 0.36 0.47 -0.40 -0.36

Microcystis aerugi-

nosa 2000 -0.12 0.02 ' -0.05 0.05 -0.10 -0.26 *

2001 * * « » * » *

2002 * + * * * * *

* - коэффициент корреляции не рассчитывался, т.к. ЖК или данный вид (отдел) микроводорослей в данный сезон обнаружены не были.

Полученные наборы ЖК-маркеров для данных отделов микроводорослей из вдхр. Бугач могут быть использованы в гидробиологических исследованиях, направленных на изучение трофометаболических взаимодействий между продуцентами и консументами первого порядка.

Глава 4. Определение основных источников питания зоопланктона на основе анализа маркерных жирных кислот

В водохранилище Бугач основную часть органического вещества сестона и, следовательно жирных кислот полярных липидов, составлял фитопланктон. С целью выявления групп ЖК, имеющих сходную сезонную динамику процентного содержания, и, следовательно, происходящих из одного источника, были рассчитаны коэффициенты корреляции (г) между процентным содержа-

нием всех ЖК полярных липидов и построен соответствующий корреляционный граф, включавший только большие (г > 0.5), статистически достоверные корреляционные связи.

Данный анализ позволил выделить три основных группы ЖК и две отдельные кислоты (рис. 1). Первая группа - длинноцепочечные, насыщенные ЖК, являющиеся маркерами высшей растительности, и две кислоты - 18:0 и 18:1ю9, встречающиеся практически во всех организмах. Основным источником данной группы ЖК, возможно, являются высшие водные растения и аллох-тонное органическое вещество (высшие наземные растения). Вторая группа -ЖК-маркеры цианобактерий, зеленых и динофитовых микроводорослей (рис. 1). Третью группу составили ЖК-маркеры диатомовых водорослей и бактерий (рис. 1).

Рис. 1. Корреляционные графы ЖК полярных липидов сестона в вдхр. Бугач, 2001 г. (1 - ЖК-маркеры высшей растительности; 2 - ЖК-маркеры цианобактерий зеленых, и динофитовых микроводорослей; 3 - ЖК-маркеры бактерий и диатомовых водорослей).

Сезонная динамика двух бактериальных ЖК, 18:1са7 и а!-17:0, отличалась от динамики основной массы бактериальных ЖК (рис. 1). Следовательно, имелось несколько разных групп бактериопланктона, являющихся источниками данных кислот и группы 3, с различающейся сезонной динамикой.

Для уточнения ЖК-маркеров отдельных видов микроводорослей был использован метод мультивариантной статистики - канонический анализ соответствия. Анализируемая матрица значений процентного содержания предполагаемых ЖК-маркеров включала пробы, в которых содержание какого-либо доминирующего вида было выше 50% от суммарной биомассы фитопланктона. Результаты анализа представлены в двумерном пространстве канонических признаков на рис. 2. Первая ось объясняет 87,4% инерции всего массива данных, вторая - 10,5%. Величины хи-квадрата (х2) обоих канонических признаков и общие х" были статистически достоверными (р <0,05). В течение вегетационного сезона 2001 г. в разные даты свыше 50% от общей биомассы фитопланктона составляли три вида водорослей: ^еркапосИзст Бр. 16 и 23мая; Р. agardhii 30 мая, 06 июня и 26 сентября; Т. хоЬоста 12 сентября.

0.5 -

0.4 -

0.3 1

0.2 -

см

6 01 о

0.0

-01 -

!

-0.2 -

-0.3 —

-0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0.0 0.2 0.4 0 6 0.8 1.0 Ось 1

Рис. 2, Результаты канонического анализа соответствия между процентным содержанием ЖК-маркеров отдельных видов микроводорослей в полярных липи-дах сестона (квадраты) и видами микроводорослей, составляющими более 50% от общей биомассы фитопланктона (кружки).

ИапкккМх адаМЬп

26.С9.01 ■

ТгасЬе'отопаэ чсйуоспа 12.09.01

Э^ерЬапоЛвсиэ ^ап^сЬч 16.05.01 и 23.05.01

Р!ап!Ло№г1* адагйЬп 30.05 01

14:0 Мб :2\У4+ 16:ЗУ/4+16:4У»1

Р1апк{о№пх адагсМ 06.06.01

В результате проведенного анализа было доказано, что наиболее характерными ЖК-маркерами для диатомовой водоросли БЬерЪапосИзсиь эр. являются 14:0, 16:1со7, 16:2со4, 16:3ш4, 16:4со1 и 20:5соЗ для эвгленовой микроводоросли Т. volvocina- 16:4соЗ и для цианобактерии Р. agardhii- 18:2со6 и 18:ЗсоЗ.

В интегральных пробах воды из вдхр. Бугач в 2001 г. в составе микро- и мезозоопланктона (простейшие, коловратки и мелкие ракообразные) было обнаружено 1В доминирующих видов, в том числе пять видов коловраток и 13 видов простейших (тип СШорИога, подтип 1п1татасгопис1еа1а) (рис. 3).

Н,с!срЬ,гуа ер.

май июнь июль август сентябрь май июнь июль август сентябрь

Рис. 3. Динамика процентного содержания доминирующих видов микро- и мезозоопланктона в вдхр. Бугач, 2001г (% от суммы микро- и мезозоопланктона).

Некоторые виды, такие как ТтИп'иИит Бр., ВгасЫотт са1уа/1огт, Штох-1готЫсИит ИитНе,- виды рода /\splanchna и Со1ер$ ЫгШз присутствовали в планктоне водоема продолжительное время или практически в течение всего полевого сезона. Остальные доминирующие виды микро- и мезозоопланктона были обнаружены в водоеме только в некоторые даты.

Для определения основных пищевых источников микро- и мезозоопланктона был выполнен анализ корреляционных графов ЖК ТАГ, содержащихся в сестоне (рис. 4). Данный анализ позволил выделить четыре группы ЖК и две отдельных кислоты. В первую группу объединились длинноцепочечные насыщенные ЖК-маркеры высшей водной и наземной растительности и ЖК 18:0, встречающаяся во всех организмах. Во вторую группу вошли ЖК-маркеры фитопланктона (цианобактерий, зеленых и диатомовых микроводорослей), в третью - бактериальные ЖК (рис. 4). Одна из бактериальных ЖК - 18:1ю7, отличалась специфической динамикой процентного содержания.

Рис. 4. Корреляционные графы ЖК ТАГ сестона в вдхр. Бугач, 2001г. (1 - ЖК-маркеры высшей растительности, 2 - ЖК-маркеры фитопланктона, 3 - ЖК-маркеры бактерий, 4 - 18:1ш9 и 18:2ю6).

2

Необходимо отметить, что в полярных липидах ЖК-маркеры бактерий и диатомей объединились в одну группу, а в ТАГ они вошли в разные группы. Следовательно, питание микро- и мезозоопланктона отдельными видами диатомовых водорослей и бактериями носило избирательный характер. Четвертую группу образовали две кислоты - 18:1ш9 и 18:2шб, источником которых, скорее всего, является специфическая группа цианобактерий (рис. 4). ЖК 22:6соЗ имела отличную от всех остальных кислот динамику процентного содержания (рис. 4, 5).

ЖК высшей растительности

40 -1

ЖК фитопланктона

август сентябрь

Рис. 5. Процентное содержание групп и отдельных ЖК ТАГ (пустые кружки) и 22:6соЗ полярных липидов (закрашенные кружки) в сестоне вдхр. Бугач 2001г (% от общих ЖК).

На основе динамик основных групп ЖК в ТАГ сестона можно сделать следующие выводы. Потребление бактерий микро- и мезозоопланктоном было от-

носительно равномерным на протяжении всего вегетационного сезона (рис. 5). Потребление детрита происходящего из высшей растительности, имело сезонный максимум в первой половине августа. Фитопланктон наиболее интенсивно потреблялся весной, во время активного развития диатомовых водорослей {Stephanodiscus sp.), и с середины до конца июня, когда наряду с цианобакте-риями (A. flos-aquae, Aph. flos-aquae и Р. agardhii) в числе доминантов и субдо-минантов в водоеме находились динофитовые, эвгленовые и диатомовые водоросли (Peridinium sp., Е. próxima и Stephanodiscus sp.). Вероятным источником группы ЖК 18:2со6 и 18:1ш9 могли являться отдельные виды цианобактерий, потребление которых микро- и мезозоопланктоном имело сезонные максимумы в середине июня, в начале и конце августа (рис. 5).

Для того, чтобы более точно определить спектры питания доминирующих видов микро- и мезозоопланктона, был проведен канонический анализ соответствия процентного содержания ЖК ТАГ: основных маркеров цианобактерий, диатомовых и динофитовых водорослей, бактерий и высшей растительности в даты, когда содержание доминирующих видов в пробах было более 50% от суммарной биомассы микро- и мезозоопланктона (рис. 6).

0.8 -i

|

Asplanhna spp. 01.08.01 ■

20:0*22:0+24:0+26:0

Tintimdium sp.

18:4w3+22:Bw3

I Holophria sp. 4 16.0501."

18:2w6>18:1w9

00

• Tiníinidium sp. 23 05 01.

16:1w7+16 4w1 + 16:2w4+1o:3w4+20:5w3

Nassuta picta 20.06.01.

16:4w3+16:3w3+18:3w3

• Asplanhna spp. 05.09.01

Holophriasg.13.07.01 ■

бактериальные ЖК

-1.2. -1.0 -0.8 -0.6 -0.4 -0.2 00 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2

ОСЫ

Рис.6. Результаты канонического анализа соответствия между процентным содержанием ЖК-маркеров источников органического вещества в ТАГ сестона (квадраты) и видами микро- и мезозоопланктона, составлявшими более 50% от общей биомассы зоопланктона, (кружки), вдхр. Бугач, 2001г.

Таковыми видами были Holophria sp. 16 мая и 18 июля, Tiníinidium sp. 23 и 30 мая, N. plcta 20 июня, и виды p. Aspîanchna 1 августа и 5 сентября.

В результате проведенного анализа можно сделать следующие выводы о спектрах питания данных видов. В течение вегетационного сезона 2001 г. в вдхр. Бугач наблюдались изменения в спектре питания простейшей Holophria sp.: весной данный вид питался диатомовыми водорослями, а в середине лета бактериями. В спектре питания простейшей Tiníinidium sp. в основном присутствовали диатомовые водоросли и цианобактерии. Простейшая N. picta потребляла цианобактерий. Спектр питания видов рода Aspîanchna значительно менялся: в разное время сезона они, возможно, питались бактериями, циакобакте-риями и детритом, происходящим из высшей растительности. Однако, согласно литературным данным, большинство видов рода Aspîanchna, в том числе A. gi-rodi и A. brightwelli, которые обнаружены в пробах из вдхр. Бугач преимущественно являются хищниками. Следовательно, эти виды коловраток могли потреблять в пищу некоторых представителей микрозоопланктона, в свою очередь, питавшихся бактериями, цианобактсриями и детритом. Таким образом, спектр питания видов рода Aspîanchna, являющихся консументами второго порядка, с помощью маркерных ЖК оценить не представляется возможным.

Глава 5. Определение основных источников питания доминангов зоо-бентоса бассейна Енисея на основе анализа маркерных жирных кислот.

5.1. Исследование спектров питания и выявление особенностей биосинтеза жирных кислоту бентосных беспозвоночных литорали р. Енисей

В 2001г. был исследован состав и содержание ЖК полярных липидов и триацилглицеринов основных групп зообентоса р. Енисей: сем. Gammaridae, отр. Ephemeroptera, отр. Trichoptera и сем. Chironomidae.

Пробы каждой таксономической группы одновременно содержали представителей нескольких видов животных разновозрастных стадий. Семейство Gammaridae было представлено видами Eiilimnogammariis (Philolimnogammarus) viridis Dybowsky и Gmelinoides fasciatus Stebb., личинки отр. Ephemeroptera - Ephemera lineate Eaton, Ephemerela Ígnita Poda, Pothaman-tus luteus Linne, личинки отр. Trichoptera - Apatania crymophila McLachlan и Aethaloptera evanescens Brauer, личинки сем. Chironomidae - Diamesa baicalen-sis Tshernovskij, Syndiamesa gr. nivosa De Geer, Microtendipes pedellus De Geer и некоторыми другими видами.

Для оценки спектров питания основных групп зообентоса р. Енисей были выделены группы ЖК ТАГ являющиеся основными маркерами бактерий, цианобактерий, зеленых и диатомовых микроводорослей (по литературным и собственным данным). Полностью разделить цианобактерии и зеленые микроводоросли по ЖК-маркерам не возможно, поэтому были выделены их преимущественные ЖК-маркеры.

Представители отр. Ephemeroptera более интенсивно потребляли бактерий (рис. 7). Исследованные доминирующие виды отр. Ephemeroptera, в основном, являются соскребателями и хищниками (Ghioni et al., 1996). Следовательно, эти виды зообентоса могли потреблять в пищу детрит богатый бактериями и животных, в свою очередь, питавшихся бактериями. Потребление бактерий остальными группами животных находилось приблизительно на одном уровне (рис. 7). Все группы животных активно питались диатомовыми водорослями. Цианобактерии и зеленые микроводоросли потреблялись достоверно интенсивнее представителями сем. Gammaridae и Chironomidae, чем отр. Ephemeroptera. По отдельным ЖК-маркерам (С16 ПНЖК и С18 ПНЖК) видно, что представители сем. Chironomidae предпочитали цианобактерий (рис. 7). Самый низкий уровень потребления цианобактерий и зеленых микроводорослей был отмечен для представителей отр. Ephemeroptera, причем зелеными микроводорослями эта группа зообентоса питалась в наименьшей степени (рис. 7).

О доле хищничества в питании животных можно судить по количеству длинноцепочечных МНЖК в ТАГ (Nelson et al., 2001). Наибольшее содержание данных ЖК было обнаружено у гаммарусов, которые являются всеядными (MacNeil et al., 1997). В триацилглицеринах остальных животных содержание данных кислот было значительно ниже, следовательно, в питании массовых видов зообентоса р. Енисей большую долю составляла растительная пища.

20

Gam Eph Tricii Chir

Gam Eph Trich Chir

Рис. 7. Среднее относительное содержание (% от суммы) групп ЖК-маркеров в ТАГ биомассы бентосных беспозвоночных р. Енисей, 2001 г.: а) ЖК-маркеры бактерий, б) ЖК-маркеры диатомовых микроводорослей, в) ЖК-маркеры зеленых микроводорослей и цианобактерий, г)ЖК-маркеры зеленых микроводорослей - 16:2ш6, 16:Зсо6,16:ЗшЗ, 16:4шЗ, д) ЖК-маркеры цианобактерий - 18:2со6, 18:ЗшЗ, 18:Зсо6.

5.2. Сравнение спектров питания и выявление особенностей биосинтеза жирных кислот двух популяций Gammarus lacustris из водохранилища Бугач и соленого оз. Шира

С целью сравнения спектров питания представителей одного вида бентос-ных беспозвоночных Gammarus lacustris обитающих в разных условиях (в пресном вдхр. Бугач и соленом оз. Шира) был проведен анализ ЖК тел гаммару-сов, содержимого их кишечников, сестона и донных отложений из вдхр. Бугач и сравнен с аналогичными данными из оз.Шира.

Среди жирных кислот содержимого кишечников обеих популяций гамма-русов можно выделить ЖК-маркеры следующих групп фитопланктона: диатомовых водорослей - 16:1со7 и 20:5иЗ; цианобактерий - 18:2ю6 и 18:Зсо6 (см. главу 3). Кроме того, в значительных количествах были обнаружены ЖК-маркеры бактерий. Между составом жирных кислот сестона из вдхр. Бугач и оз. Шира достоверных различий обнаружено не было (табл. 4). Следовательно, спектры питания двух популяций G. lacustris были сходные.

В результате проведенного кластерного анализа (рис. 8) было установлено следующее. Составы ЖК тел G. lacustris и донных отложений из соленого оз. Шира образовали отдельные кластеры, в то время как состав ЖК содержимого кишечников и сестона вошел в один кластер с пробами из пресноводного водохранилища Бугач (рис. 8). Две пробы тел G. lacustris из вдхр. Бугач объединились в один кластер,а одна проба не вошла в данный кластер, так как отличалась от двух других наличием 18:4юЗ.

Были обнаружены достоверные различия между составом ЖК тел G. lacustris из соленого оз. Шира и водохранилища Бугач (табл. 4). Две исследованные популяции G. lacustris значительно различались по содержанию незаменимых ПНЖК: ЭПК и ДГК. Содержание данных ЖК в телах пресноводных гаммару-сов было в несколько раз ниже по сравнению с гаммарусами из оз. Шира. Данные различия могут быть обусловлены рядом, причин. Во-первых, как утверждают некоторые авторы, содержание ЭПК и ДГК в морских организмах значительно выше, чем в пресноводных видах (Steffens, 1997). Во-вторых, возможно, общая жирность G. lacustris из пресноводного водохранилища Бугач выше, чем популяции из оз. Шира.

В таком случае в их липидном составе содержится больше триацилглице-ринов (ТАГ), которые характеризуются высоким уровнем насыщенных ЖК. Наши результаты не позволяют отдать предпочтение какой-либо определенной гипотезе. Необходимо дополнительное изучение данного вопроса. В результате сравнения состава ЖК содержимого кишечников, сестона и седи-ментов, можно сделать вывод, что основным источником пищи гаммарусов являлся сестон, но некоторые жирные кислоты гаммарусы получали из донных отложений.

Таблица 4.

Среднее содержание (А/, %) основных ЖК, содержащихся в телах & в содержимом кишечни-

ков, сестоне и донных отложениях из вдхр. Бугач, 2000г. и оз.Шира, 1998г. I - критерий Стьюдента.

Тела Саттагия 1асизМз Сестон Донные отложения Содержимое кишечников

Жирные Бугач Шира Бугач Шира Бугач Шира Бугач Шира

кислоты М±т М±т / М±т Л/+ш I М±т М±т г М± ш Л/±ш I

14:0 2.1+0.74 1.3 ±0.35 0.9 6.4±1.48 3.4+1.35 1.5 5.7+1.39 3.4Ю.99 1.4 4.812.32 4.2+0.62 0.2

15:0 1.4±0.24 0.5±0.24 2.8 3.210.57 4.010.37 1.1 2.010.15 1.610.55 0.8 2.2М.82 2.610.43 0.5

16:2 0.8±0.05 0.2+0.15 3.9* 0.4+0.20 но. - и.о. но. - н.о. н.о. -

16:1(07 11.1+1.11 4.5+0.97 4.4* 2.3+0.34 6.3+1.42 2.7 5.3±0.86 14.714.25 2.2 5.511.56 3.311.36 1.1

16:0 352±3.51 17.6tl.25 4.7* 44.0+3.11 40.9+1.03 1.0 43.1+1.29 17.411.98 10.9* 34.613.91 36.911.20 0.6

17:0 1.2+0.16 0.8±0.04 2.0 1.5+0.11 3.510.94 2.1 3.110.17 0.710.06 13.2* 2.4210.20 2.010.26 1.2

18:2(о6 6.7+1.83 5.3+1.50 0.6 2.6+1.69 1.410.23 0.7 1.710.16 4.711.49 2.0 3.111.67 2.710.46 0.2

18:1ш9 1 гты 25.5iO.97 5.6* 4.6+2.67 11.5+0.55 2.5 6.810.61 10.712.24 1.7 12.614.74 16.91139 0.9

18:1 са7 5.2+0.48 4.2+0.06 2.1 4.9+0.19 2.4±1.09 2.3 9.211.05 8.1+0.55 0.9 4.2+2.12 2.91096 0.6

18:0 8.8±1.25 5.0±0.23 3.0* 12.8+3.45 17.8+0.87 1.4 9.511.96 4.5+0.25 2.5 15.6+1.06 17.5+0,92 1.3

20:4о6 0.7±0.02 5.610.18 27.1* 0.1+0.12 н.о. - 0.4+0.11 1.0+0.3 1.7 0.3110.31 0.710.19 1.0

20:5соЗ 3.4+0.36 14.940.50 18.9* 0.5+0.48 н.о. - 0.9+0.35 2.2+0.65 1.8 1.011.00 2.1+1.21 0.7

20:2ю6 0.1+0.02 0.8+0.22 3.0* и.о. н.о. - 0.110.03 н.о. - 0.210.20 н.о. -

20:1о>9 0.1+0.01 1.4+0.29 4.5* н.о. н.о. - 0.210.03 0.6+0.32 1.4 0.1310.13 н.о. -

22:6соЗ 0.2±0.05 8.6±0.53 15.8* и.о. 11.0. - 0.03+0.03 н.о. - 0.1110.11 н.о. -

* - достоверные различия, и.о.- не обнаружено

2.0

4.0

10.0

дЭ1-дэз-дЭ2-дВ1-двз-бВ1 ~ ЬВ2-ЬВ1-

ьвз-

¡В2-

¡эг-

¡Э1-

¡33-

¡вз-вэг-

вВ2-¡В1-двг-вЗЗ-бВЗ-

ьгг-ьэз-

ЬЭ1-

Рис. 8 Дендрограмма кластерного анализа состава жирных кислот (% от суммы ЖК) тел & /асил/га (gl - §3), содержимого кишечников (¡1 - ¡3), сестона (э I - бЗ) и донных отложений (Ы - ЬЗ) из литорали вдхр. Бугач в 2000г.(В) и оз. Шира в 1998г (Б). Горизонтальная ось - евклидовы расстояния в 47-мерном пространстве признаков (отн. ед.).

Выводы

1. Были определены ЖК - маркеры основных отделов микроводорослей пресноводного фитопланктона из вдхр Бугач. Для Bacillariophyta - 14:0, 16:1со7, 16:2ш4, 16:Зсо4, 16:4ш1 и 20:5соЗ, для Cyanophyta - 16:2ш6, 16:ЗшЗ, 18:2со6, 18:ЗшЗ и 18:3и6, и для Dinophyta - 16:Зсо4, 22:6соЗ, 20:5соЗ, и 22:5ю6.

2. Для двух родов диатомовых водорослей характерны разные наборы маркерных жирных кислот: для Stephanodiscus - 16:1©7, 16:4со1 и 20:5шЗ, для Cyclotella - ПНЖК С18 и 22:6соЗ; для цианобактерии Ancibaenaflos-aquae характерен специфический набор маркерных кислот: 16:2ш6, 16:ЗюЗ, 18:2ю6, 18:ЗшЗ и 18:3и6.

3. Питание микро- и мезозоопланктона имеет сезонную специфику. Потребление бактерий было относительно равномерным на протяжении всего вегетационного сезона. Потребление детрита, происходящего из высшей растительности, имело сезонный максимум в первой половине августа. Фитопланктон наиболее интенсивно потреблялся весной, во время активного развития диатомовых водорослей (Stephanodiscus sp.), и с середины до конца июня, при доминировании цианобактерии (A. flos-aquae, Aph. jlos-aquae и P. agardhii) и Peridinium sp.

4. Доминирующие виды планктонных простейших исследованного водохранилища различаются по спектрам питания. Holophria sp. весной потребляла преимущественно диатомовых водорослей, а в середине лета бактерий; Tintinidium sp., потреблял диатомовых водорослей и цианобактерии; Nassula picta потребляла цианобактерий.

5. Разные таксономические группы бентосных беспозвоночных р. Енисей различаются по спектрам питания. Значительную долю рациона представителей отр. Ephemeroptera, в отличие от других групп бентосных беспозвоночных, составляли бактерии. Цианобактерии и зеленые микроводоросли потреблялись преимущественно представителями сем. Gammaridae и Chironomidae, тогда как представители отр. Ephemeroptera практически не питались зелеными микроводорослями. Все изученные животные потребляли диатомей.

6. Спектры питания Gammarus lacustris из водохранилища Бугач и соленого оз. Шира были сходные, в то время как ЖК состав тел двух популяций достоверно различался, что может быть обусловлено специфической метаболической адаптацией ракообразных к условиям обитания в соленой воде, происходящей внутри одного биологического вида.

Публикации по теме работы

Sushchik N.N., Gladyshev M.I., Moskvicheva A.V., Makhutova O.N., Kalachova

G.S. Comparison of fatty acid composition in major lipid classes of the dominant

benthic invertebrates of the Yenisei river // Comparative Biochemistry and Physiology, Part В.- 2003.-V.134.-P.111-122.

1. Makhutova O.N., Kalachova G.S., Gladyshev M.I. A comparison of the fatty acid composition of Gammarns lacustris and its food sources from a freshwater reservoir, Bugach, and the saline Lake Shira in Siberia, Russia // Aquatic Ecology. - 2003.- V.37. - P.l59-167.

2. Махутова O.H., Сущик H.H., Калачева Г.С. Информативность состава жирных кислот триацилглицеринов и полярных липидов сестона при анализе спектра питания микрозоопланктона небольшого водохранилища Бугач // Доклады АН. - 2004. - Т.395, №4. - С. 562-565.

3. Sushchik N.N., Gladyshev M.I., Makhutova O.N., Kalachova G.S. Kravchuk E.S., Ivanova E.A. Associating particulate essential fatty acids of the co3 family with phytoplankton species composition in a Siberian reservoir // Freshwater Biology. -2004,-V.49. - P. 1206-1219.

Подписано в печать 12.01.07 Формат 60 х 84/16

Усл. печ. л. 1 Тираж 100 экз.

Заказ № 1

Отпечатано в типографии Института физики СО РАН 660036, Красноярск, Академгородок, ИФ СО РАН

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Кормилец (Махутова), Олеся Николаевна

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ХЕМОТАКСОНОМИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ЖИРНЫХ КИСЛОТ В

БИОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ) 7 1 Л. Особенности биосинтеза и состав жирных кислот у различных организмов

1.1Л. Биосинтез жирных кислот у бактерий

1 Л.2. Биосинтез жирных кислот у фотосинтезирующих прокариотических и эукариотических организмов

1.1.3. Биосинтез жирных кислот у животных

1.2. Информативность маркерных жирных кислот для определения источников органического вещества в сестоне водоемов

1.3. Методы исследования спектров питания гидробионтов

1.3.1. Классические гидробиологические методы

1.3.2. Использование маркерных жирных кислот для определения спектров питания гидробионтов

1.4. Значение биохимического качества пищи для зоопланктона 34 Резюме

ГЛАВА 2. РАЙОНЫ РАБОТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Районы работ

2.1.1. Водохранилище на р.Бугач

2.1.2. Средний Енисей

2.2. Методы полевых исследований и камеральной обработки проб

2.3. Методика определения жирных кислот и идентификации метиловых эфиров жирных кислот

2.4. Статистическая обработка результатов

ГЛАВА 3. МАРКЕРНОЕ ЗНАЧЕНИЕ ЖИРНЫХ КИСЛОТ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВКЛАДА ТАКСОНОМИЧЕСКИХ ГРУПП

ФИТОПЛАНКТОНА В ОРГАНИЧЕСКОЕ ВЕЩЕСТВО CEC ГОНА ЭВТРОФНОГО ВОДОХРАНИЛИЩА

3.1 Сезонная динамика содержания жирных кислот в сестоне водохранилища Бугач

3.2. Корреляционный анализ концентраций жирных кислот сестона и биомассы фитопланктона водохранилища Бугач

Резюме

ГЛАВА 4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ИСТОЧНИКОВ ПИТАНИЯ ЗООПЛАНКТОНА НА ОСНОВЕ АНАЛИЗА МАРКЕРНЫХ ЖИРНЫХ КИСЛОТ

4.1. Информативность состава жирных кислот гриацилглицеринов и полярных липидов сестона водохранилища Бугач при анализе спектра питания микро- и мезозоопланктона

Резюме

ГЛАВА 5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ИСТОЧНИКОВ ПИТАНИЯ ДОМИНАНТОВ ЗООБЕНТОСА БАССЕЙНА ЕНИСЕЯ НА ОСНОВЕ АНАЛИЗА МАРКЕРНЫХ ЖИРНЫХ КИСЛОТ

5.1. Исследование спектров питания и выявление особенноеiей биосинтеза жирных кислот у бентосных беспозвоночных литорали р. Енисей 89 Резюме

5.2. Сравнение спектров питания и выявление особенностей биосинтеза жирных кислот двух популяций Gammarus lacmtns из водохранилища Бугач и соленого оз. Шира 99 Резюме 108 ВЫВОДЫ 109 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Введение Диссертация по биологии, на тему "Биомаркерное значение жирных кислот для исследования спектров питания водных беспозвоночных бассейна Енисея"

Водные экосистемы являются важной частью биосферы. В настоящее время в условиях возрастающей антропогенной нагрузки, получение адекватных знаний о механизмах функционирования водных экосистем становится особенно актуальной задачей. В современных гидроэкологических исследованиях все чаще применяют системный подход, т.е. рассмотрение функционирования целостной надор-ганизменной системы (Гладышев, 1999). Необходимой составляющей данных исследований является изучение трофометаболических взаимодействий между популяциями, в том числе - питания водных животных.

Спектры питания гидробионтов изучают путем визуального анализа содержимого кишечников гидробионтов, счетным методом учета концентраций частиц в среде до и после того, как в ней находились подопытные животные, радиоизотопным методом (DeMott, 1986; Knisely, Geller, 1986; Sorokin, 1986; Гутельмахер и др., 1988; Крючкова, 1989; Вегп, 1990). Все перечисленные выше методы обладают теми или иными недостатками, часть которых может быть устранена с помощью применения дополнительных современных методик исследования питания водных животных. В настоящее время активно развиваются методы, основанные на применении биохимических маркеров

Биохимический состав различных компонент водных экосистем имеет большое маркерное значение для определения источников органического вещества и отслеживания траектории его переноса по трофическим цепям в водоеме (Currie, Johnes 1988; Claustre et al., 1988/89; Mancuso et al., 1990). Одним из наиболее информативных показателей является состав жирных кислот (ЖК) разных классов липидов. Разные таксономические группы организмов имеют разные маркерные ЖК (Erwin, 1973; Shaw, 1974; Claustre et al., 1988/1989; Napolitano, Ackman, 1989;

Reemtsma et. al., 1990; Ahlgren et al., 1992; Robin, 1995; Desvilettes et al., 1997; Oltra et al., 2000).

Состав ЖК основных фракций липидов сестона, таких как фиацилглицерины (ТАГ) и полярные липиды (ПЛ), позволяет судить о конкретных группах организмов и возможных трофических взаимодействиях в экосистеме. Фракция ПЛ присутствует у всех гидробионтов, а ЖК состав ПЛ формируется главным образом за счет собственного биосинтеза организмов (Napolitano, Ackman, 1989). Интенсивное накопление ТАГ характерно только для животных (Desvilettes, 1997). Поскольку известно, что ЖК фракция ТАГ у животных происходит большей частью из пищи, то представляется весьма перспективным использовать ее для оценки источников ассимилируемой пищи (Desvilettes, 1997).

Цель диссертационной работы. Изучить спектры питания некоторых массовых видов и групп водных беспозвоночных бассейна Енисея с использованием ЖК-маркеров.

Основные задачи:

1. Определить ЖК-маркеры основных отделов микроводорослей в планктоне пресноводного вдхр. Бугач.

2. Установить источники питания и сезонные изменения спектров питания доминирующих видов микро- и мезозоопланктона из вдхр. Бугач на основе маркерных ЖК сестона эвтрофного водоема.

3. Исследовать спектры питания основных групп бентосных беспозвоночных р. Енисей с помощью ЖК-маркеров.

4. Провести сравнительный анализ ЖК состава и спектров питания популяций Gammarus lacustrib Sars из пресноводногоиводохранилища Бугач и соленого оз. Шира.

Автор выражает глубокую признательность к.б.н. H.H. Сущик за ценные консультации при проведении биохимических анализов и обсуждении результатов. Автор выражает искреннюю благодарность к.б.н. О.П. Дубовской за помощь при обработке проб зоопланктона. Автор благодарен д.б.н. Л.А.Ивановой и к.б.н. Л.С. Кравчук за любезно предоставленные данные по фитопланкюну из вдхр. Бугач (2000-2002 гг.) и к.б.н. М.Ю. Трусовой за данные по бактериопланктону вдхр. Бугач 2001 г. Автор благодарен Е.Б. Хромечек за любезно предоставленные данные по простейшим из вдхр. Бугач 2001 i., и к.б.н. А.Ю. Емельяновой за данные по составу ЖК тел гаммарусов, содержимого их кишечников, сестону и донных отложений из оз. Шира. Автор благодарит сотрудников лаборатории экспериментальной гидроэкологии и лаборатории аналитической химии Института биофизики СО РАН за неоценимую помощь в выполнении данной работы.

Заключение Диссертация по теме "Гидробиология", Кормилец (Махутова), Олеся Николаевна

ВЫВОДЫ

1. Были определены ЖК - маркеры основных отделов микроводорослей пресноводного фитопланктона из вдхр Бугач. Для Bacillariophyta - 14:0, 16:lco7, 16:2о)4, 16:3co4, 16:4col и 20:5соЗ, для Cyanophyta - 16:2соб, 16:3а)3, 18:2мб, 18:ЗшЗ и 18:3ю6, и для Dinophyta- 16:3ш4, 22:6w3, 20:5соЗ, и 22:5ш6.

2. Для двух родов диатомовых водорослей характерны разные наборы маркерных жирных кислот: для Stephanodiscus - 16:1со7, 16:4ш1 и 20:5шЗ, для Cyclotella - ПНЖК С18 и 22:6шЗ; для цианобактерии Anabaena flos-aquae характерен специфический набор маркерных кислот: 16:2ш6, 16:ЗсоЗ, 18:2ю6, 18:3o)3 и 18:3ш6.

3. Питание микро- и мезозоопланктона имеет сезонную специфику. Потребление бактерий было относительно равномерным на протяжении всего вегетационного сезона. Потребление детрита, происходящего из высшей растительности, имело сезонный максимум в первой половине августа. Фитопланктон наиболее интенсивно потреблялся весной, во время активного развития диатомовых водорослей (Stephanodiscus sp.), и с середины до конца июня, при доминировании цианобак1ерий (A flos-aquae, Aph. flos-aquae и Р agardhii) и Peridinium sp.

4. Доминирующие виды планктонных простейших исследованного водохранилища различаются по спектрам питания. Holophria sp. весной потребляла преимущественно диатомовых водорослей, а в середине лета бактерий; Tintinidium sp, потреблял диатомовых водорослей и цианобактерий; Nassula picta потребляла цианобактерий.

5. Разные таксономические группы бентосных беспозвоночных р. Енисей различаются по спектрам питания. Значительную долю рациона представителей отр. Ephemeroptera, в отличие от других групп бентосных беспозвоночных, составляли бактерии. Цианобактерии и зеленые микроводоросли потреблялись преимущественно представителями сем.

Саштап^ае и СЫгопогшс1ае, тогда как представители о 1р. ЕрЬешегор1ега практически не питались зелеными микроводорослями. Все изученные животные потребляли диатомей.

6. Спектры питания Оаттагш Шси^т из водохранилища Бугач и соленого оз. Шира были сходные, в то время как ЖК состав тел двух популяций достоверно различался, что может быть обусловлено специфической метаболической адаптацией ракообразных к условиям обитания в соленой воде, происходящей внутри одного биологического вида.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Кормилец (Махутова), Олеся Николаевна, Красноярск

1. Балушкина E.B. Зависимость между массой и длинной тела у планктонных животных / Е.В. Балушкина, Г.Г. Винберг // Общие основы изучения водных экосистем. Л.: Наука, 1979. - С. 169-172.

2. Бычек Е.А. Возрастные особенности липидного состава у Daphnia / Е.А. Бычек, И.А. Гущина // Биохимия. 1999. - Т.64. N5. - С.652-655.

3. Гиляров A.M. Динамика численности пресноводных планктонных ракообразных / A.M. Гиляров. М.: Наука, 1987. - 191 с.

4. Гладышев М.И. Устройство для окрашивания организмов зоопланктона с целью дифференциации живых и мертвых особей в фиксированных пробах / М.И. Гладышев // Гидробиол. журн. 1993. - Т.29, N2. - С.94-97.

5. Гладышев М.И. Основы экологической биофизики водных систем / М.И. Гладышев. Новосибирск: Наука (Сиб. предприятие РАН), 1999. - 112 с.

6. Гладышев М.И. Суточный ритм пшания Ceriodaphnia quadrangula микроводорослями по данным непрерывной флуориметрии в проточном культиваторе / М.И. Гладышев, В.И. Колмаков, Л.А. Левин, О.П. Дубовская // Доклады АН. 1997. - Т.356, N4. - С.548-550.

7. Гладышев М.И. Истинный и мнимый микроводорослевый спектр питания Simocephalus sp. в проточных и закрытых культиваторах / М.И. Гладышев, Т.А. Темерова, Л.А. Щур, А.Г. Дегерменджи, А.П. Толомеев // Доклады АН. 1994. -Т.336, N6. - С.843-846.

8. Гутельмахер Б.Л. Метаболизм планктона как единого целого: Трофометаболические взаимодействия зоо- и фитопланктона / Б.Л. Гутельмахер. Л.: Наука, 1986. - 155 с.

9. Гутельмахер Б.Л. Питание зоопланктона / Б.Л. Гутельмахер, А.П. Садчиков, Т.Г. Филиппова // Итоги науки и техники ВИНИТИ. Сер. Общая экология. Биоценология. Гидробиология. 1988. - Т.6. - С. 1-156.

10. Дембицкий В.М. Дикарбоновые и жирные кислоты цианобактерий рода Aphanizomenon / В.М. Дембицкий // Биохимия. 2001. - Т.66, N1. - С.92-97.

11. Джеферс Дж. Введение в системный анализ: применение в экологии.- М.: Мир., 1981.- 252 с.

12. Дубовская О.П. Оценка возможных причин не связанной с хищниками смертности рачкового зоопланктона в небольшом сибирском водохранилище / О.П. Дубовская // Сибирский экол. журн. 2006. - N1. - С.31-41.

13. Колмаков В.И. Использование флуоресцентных методов для изучения трофометаболических взаимодействий фитопланктона и растительноядного зоопланктона (обзор) / В.И. Колмаков, H.A. Гаевский // Биол. внутр. вод. 2002. - N1. - С.3-8.

14. Крылов П.И. Питание пресноводного хищного зоопланктона / П.И. Крылов // Итоги науки и техники ВИНИТИ. Сер. Общая экология. Биоценология. Гидробиология. 1989. - Т.7. - С. 1-148.

15. Крючкова Н.М. Трофическое взаимоотношение зоо- и фитопланктона / Н.М. Крючкова. М.: Наука, 1989. - 124с.

16. Лазарева В.И. Сезонный цикл развития и питание хищных коловраток рода Asplanchna в Рыбинском водохранилище / В.И. Лазарева // Биол. внутр. вод. 2004. - N4. - С.59-68.

17. Лепнева С.Г. Личинки и куколки подотряда кольчатощупиковых (Annulipalpia) / С.Г. Лепнева // Фауна СССР. Ручейники. Т2, вып.1. - М.: Наука, 1964. - С.55-64.

18. Лось Д.А. Десатуразы жирных кислот: адаптивная экспрессия и принципы регуляции / Д.А. Лось // Физиология растений. 1997. - Т.44, N4. -С.528-540.

19. О'Лири В. Липиды микроорганизмов / В. О'Лири. М: Мир, 1977. -С.201-240.

20. Панкратова В.Я. Личинки и куколки комаров подсемейс1ва Orthocladiinae фауны СССР (Díptera, Chironomidae = Tendipedidae) / В.Я. Панкратова. Л.: Наука, 1970. -С.29-31.

21. Плохинский Н.А. Алгоритмы биометрии / Н.А. Плохинский. М.: МГУ, 1980,- 150 с.

22. Сущик Н.Н. Сезонная динамика зоопланктона и содержание незаменимых жирных кислот в сестоне небольшого пруда / Н.Н. Сущик, М.И. Гладышев, Г.С. Калачева, О.П. Дубовская, Е.С. Кравчук, Е.А. Иванова, М.Ю. Трусова // Биол. внутр. вод. 2002. - N2. - С.60-68.

23. Сущик Н.Н. Влияние температуры на состав внеклеточных жирных кислот культур зеленой и синезеленой водорослей / Н.Н. Сущик, Г.С. Калачева, М.И. Гладышев. // Доклады АН. 1999. - Т.367, N4. - С.567-570.

24. Сущик Н.Н. Влияние элементного и биохимического состава сесгона на популяционный рост культуры дафний, выделенной из популяций эвтрофного водохранилища Н.Н. Сущик, Г.С. Калачева, М.И. Гладышев, О.П. Дубовская,

25. Н. Махутова // Сибирский экол. журн. 2006. - N1. - С.21-29.

26. Трусова М.Ю. Идентификация видового соства и изучение сезонной динамики бактериопланктона малых эвтрофных водохранилищ методами молекулярной генетики: дисс. . канд. биол. наук / М.Ю. Трусова. -Красноярск, 2004. 123с.

27. Abel К. Classification of microorganisms by analysis of chemical composition

28. Feasibility of utilizing gas chromatography / K. Abel, H. deSchmertzing, J.I. Peterson//J. Bacteriology. 1963.- V.85. - P.l 039-1044.

29. Ahlgren G. Fatty acid content of the dorsal muscle an indicator of fat quality in freshwater fish / G. Ahlgren, P. Blomqvist, M. Boberg, I.-B. Gustafsson // J. Fish Biology. 1994.-V.45.-P.131-157.

30. Ahlgren G. Seasonal variations in food quality for pelagic and benthic invertebrates in lake Erken the role of fatty acids / G. Ahlgren, W. Goedkoop, H. Markensten, L. Sonesten, M. Boberg // Freshwater Biol. - 1997. - V.38. - P.555-570.

31. Ahlgren G. Fatty acid content and chemical composition of freshwater microalgae / G. Ahlgren, I.-B. Gustafsson, M. Boberg // J. Phycol. 1992. - V.28. -P.37-50.

32. Ahlgren G. Lipid composition and food quality of some freshwater phytoplankton for cladoceran zooplankters / G. Ahlgren, L. Lundstedt, M. Brett, C. Forsberg//J. Plankton Res. 1990. - V.12. - P.809-818.

33. Anderson T.R. Stoichiometric theory extended to micronutrients: Composition of the roles of essential fatty acids, carbon, and nitrogen in the nutrition of marine copepods / T.R. Anderson, D.W. Pond // Limnol. Oceanogr. 2000. - V.45. - P.l 1621167.

34. Arts M.T. «Essential fatty acids» in aquatic ecosystems: a crucial link between diet and human health and evolution / M.T. Arts, R.G. Ackman, B.J. Holub // Can. J. Fish. Aquat. Sci. 2001. - V.58. - P.122-137.

35. Becker C. Resource quality effects on life histories of Daphnia / C. Becker, M. Boersma // Limnol., Oceanogr. 2003. - V.48. - P.700-706.

36. Becker C. Differential effects of phosphorus and fatty acids on Daphnia magna growth and reproduction / C. Becker, M. Boersma // Limnol., Oceanogr. 2005. -V.50. - P.388-397.

37. Bern L. Size-related discrimination of nutritive and inert particles by freshwater zooplankton / L. Bern // J. Plankton Res. 1990. - V.12, N5. - P. 10591067.

38. Bertone S. Automated systems for identification of heterotrophic marine bacteria on the basis of their fatty acid composition / S. Bertone, M. Glacomini, C. Ruggiero, C. Piccarolo, L. Calegari // Appl. Environ. Microbiol. 1996. - V.62, N6. -P.2122-2132.

39. Boersma M. Resonanse of a zooplankton community to the addition of unsaturated fatty acids: an enclosure study / M. Boersma, C.P. Stelzer // Freshwater Biol.- 2000.-V.45.-P.l 79-188.

40. Boom T.V. Genetics and regulation of bacterial lipid metabolism / T.V. Boom J.E. Cronan // Ann. Rev. Microbiol. 1989. - V.43. - P.317-343.

41. Brett M.T. The role of highly unsaturated fatty acids in aquatic foodweb processes / M.T. Brett, D.C. Muller-Navarra // Freshwater Biol. 1997. - V.38. -P.483-499.

42. Brett M.T. Empirical analysis of the effect of the effect of phosphorus limitation on algal food quality for freshwater zooplankton / M.T. Brett, D.C. Muller-Navarra, S.-K. Park//Limnol., Oceanogr. 2000. - V.45. - P. 1564-1575.

43. Brown M.R. Effect of harvest stage and light on the biocamical composition of the diatom Thalassiosira pseudomonaJ M.R. Brown, G.A. Dustan, S.R. Norwood, K.A. Miller// J. Phycol. 1996. - V.32. - P.64-73.

44. Bychek E.A. The transfer of fatty acids in a freshwater planktonic foodweb of the kuibyshevskoe reservoir (middle reaches of the Volga) / E.A. Bychek, l.A. Guschina // Hydrobiologia. 2001. -V.442. - P.261-268.

45. Choi K.-H. B-Ketoacyl-Acyl Carrier Protein Synthase III is a determining factor in branched-chain fatty acid biosynthesis / K.-H. Choi, R.J. I Ieath, C.O. Rock // J. Bacteriol. 2000. - V. 182, N2. - P. 365-370.

46. Christie W.W. Gas chromatography and lipids. A practical guide / W.W. Christie. Ayr, Scotland: The Oily Press, 1989. - 250 p.

47. Clarke A. Lipid biochemistry and reproductive biology in two species of Gammaridae (Crustacea: Amphipoda) / A. Clarke, A. Skadsheim, L.J. Holmes // Marine Biol. 1985. - V.88. - P.247-263.

48. Cobelas A. Lipids in microalgae. A review 1. Biochemistry / A. Cobelas, Z. Lechado//Grasas y aceites (Esp). 1989. - V.40, N2. - P. 118-145.

49. Cohen Z., Chemotaxonomy of cyanobacteria / Z. Cohen, M.C. Margheri, L. Tomaselli //Phytochemistry. 1995. - V.40, N4. - P. 1 155-1 158.

50. Coutteau P. Lipid classes and their content of n-3 highly unsaturated fatty acids (HUFA) in Artemia franciscana after hatching, HUFA-enrichment and subsequent starvation / P. Coutteau, G. Mourente // Marine Biol. 1997. - V.130. - P.81-91.

51. Currie B. R. Lipids as indicators of the origin of organic matter in fine marine particulate matter / B. R. Currie, R.B. Johns // Aust. J. Mar. Freshwater Res. 1988. -V.39, N4. - P.371-383.

52. De Bernardi R. Are blue-greer algae a suitable food for zooplankton? An overview / R. de Bernardi, G. Giussani // Hydrobiologia. 1990. - V.200/201. - P.29-41.

53. DeMott W.R. The role of taste in food selection by freshwater zooplankton / W.R. DeMott // Oecologia. 1986. - V.69. - P.334-340.

54. DeMott W.R. Effects of phosphorus deficient diets on the carbon and phosphorus balance of Daphnia magna / W.R. DeMott, R.D. Gulati, K. Siewertsen // Limnol., Oceanogr. 1998. - V.43, N6. - P.l 147-1161.

55. DeMott W.R. Phosphorus limitation in Daphnia: Evidence from a long term study of three hypereutrophic Dutch lakes / W.R. DeMott, R.D. Gulati // Limnol., Oceanogr. 1999. - V.44. - P. 1557-1564.

56. Desvilettes C. Use of fatty acids for the assessment of zooplankton grazing on bacteria, protozoans and microalgae / C. Desvilettes, G. Bourdier, C. Amblard, B. Barth // Freshwater Biol. 1997. - V.38. - P.629-637.

57. DiRusso C.C. Molecular inroads into the regulation and metabolism of fatty acids, lessons from bacteria / C.C. DiRusso, P.N. Black, J.D. Weimar // Progr. Lip. Res. 1999.-V.38.-P.129-197.

58. Domergue F. Cloning and functional characterization of Phaeodactylum tricornutum front-end desaturases involved in eicosapentaenoic acid biosynthesis / F. Domergue, J. Lerchl, U. Záhringer, E. Heinz // Eur. J. Biochem. 2002. - V.269. -P.4105-4113.

59. Dunstan G.A. Essential polyunsaturated fatty acids from 14 species of diatom (Bacillariophyceae) / G.A. Dunstan, J.K. Volkman, S.M. Barrett, J.-M.Jeroi, S.W. Jeffrey//Phytochemistry. 1994. - V.35, N1. - P. 155-161.

60. Ederington M.C. Trophic transfer of fatty acids, sterols and a triterpenoid alcohol between a bacteria, a ciliate and the copepod Acartia tonsa / M.C. Ederington, G.M. McManus, H.R. Harvey // Limnol, Oceanogr. 1995. - V.40, N5.- P.860-867.

61. Erwin J. Comparative biochemistry of fatty acids in eucaryotic microorganisms / J. Erwin // Lipids and biomembranes of eucaryotic microorganisms. (Erwin J, (Ed.). NewYork: Academic Press, 1973. - P. 41 -143.

62. Ghioni C. Polyunsaturated fatty acids in neutral lipids and phospholipids of some freshwater insects // C. Ghioni J.C. Bell, J.R. Sargent // Comp. Biochem. Physiol. 1996.-V. 114B.-P. 161-170.

63. Gitelson I.I. The main hydrological and hydrobiological characteristics of the Yenisei river / I.I. Gitelson, N.S. Abrosov, M.I. Gladyshev // Mitt. Geol.- Palaont. Inst. Univ. Hamburg. SCOPE / UNEP Sonderband. 1988. - V.66. - P.43-46.

64. Gladyshev M.I. Selective grazing on Cryptomonas by Ceriodaphnia qucidrangula fed a natural phytoplankton assemblage / M.I. Gladyshev, T.A. Temerova, O.P. Dubovskaya, V.I. Kolmakov, E.A. Ivanova // Aquatic Ecology.1999. V.33. - P.347-353.

65. Gladyshev M.I. Content of metals in compartments of ecosystem of a Siberian Pond / M.I. Gladyshev, I.V. Gribovskaya, A.V. Moskvicheva, E.Y. Muchkina, S.M. Chuprov, E.A. Ivanova // Arch. Environ. Toxicol. 2001. - V.41. - P. 157-162.

66. Gliwicz Z.M. Food size limitation and algae interfering with food collection in Daphnia / Z.M. Gliwicz, E. Siedlar // Arch. Hydrobiol. 1980. - V.88, N2. - P. 155177.

67. Goarant E. Specific immunological probe for the identification and tracing of prey in crustacean gut contents. The example of cyanobacteria / E. Goarant, G. Prensier, N. Lair // Arch. Hydrobiol. 1994. - V. 131, N. 2. - P.243-252.

68. Goedkoop W. Fatty acid biomarkers show dietary differences between dominant chironomid taxa in Lake Erken / W. Goedkoop, L. Sonesten, H. Markensten, G. Ahlgren // Freshwater Biol. 1998. - V.40. - P.135-143.

69. Gophen M. Filter mesh size and food particle uptake by Daphnia / M. Gophen, W. Geller // Oecologia. 1984.-V.64,N3. - P.408-412.

70. Goulden C.E. Fatty acid synthesis and accumulation rates in Daphniids / C.E. Goulden, A.R. Place // J. Exp. Zool. 1990. - P. 168-178.

71. Grogan D.W. Cyclopropane ring formation in membrane lipids of bacteria / D.W. Grogan, J.E. Cronan // Micr. Mol. Biol. Rev. 1997. - V.61, N4. - P.429-441.

72. Gulati R.D. Feeding in Daphnia galeata on Oscillatoria limnetica and on detritus derived from it / R.D. Gulati, M. Bronkhorst, E. van Donk // J. Plankton Res. -2001.-V. 23, N 7. P.705-718.

73. Gulati R.D. The role of food quality for zooplankton: remarks on the state-of-the-art. perspectives and priorities / R.D. Gulati, W.R. DeMott // Freshwater Biol. -1997. V.38. - P.753-768.

74. Hama T. Fatty acid composition of paticulate matter and photosynthetic products in subarctic and subtrooical Pacific / T. Hama // J. Plankton Res. 1999. -V.21, N7. - P.1355-1372.

75. Haney J.F. An in situ method for the measurement of zooplankton grazing rates / J.F. Haney // Limnology Oceanography. 1971. - V. 16, N6. - P.970-977.

76. Harwood J.L. Lipid metabolism in algae / J.L. Harwood, A.L. Jones // Advances in Botanical Research, V.16. (Callow J.A., Ed.). London: Academic Press, 1989.-P. 1-53.

77. Harwood J.L. Recent advanced in the biosynthesis of plant fatty acids / J.L. Harwood//Biochim. Biophys. Acta. 1996. - V. 1301. - P.7-56.

78. Heinz E. Docosahexaenoic acid (DHA) in transgenic oilseeds: which approach will be successful first? /E. Heinz//Eur. J. Lipid Sci. Tech. 2002. - V. 104. - P. 1-2.

79. Holt S.C. Fatty acid composition of gliding bacteria: oral isolates of Capnocytophaga compared with Sporocytophaga / S.C. Holt, G. Forcier, B.J. Takacs // Infection and Immunity. 1979. - V.26, N1. - P.298-304.

80. Jackowski S. Lipid metabolism in prokaryotes / S. Jackowski, J.E. Cronan, C.O. Rock//Biochem. Lip. 1991. - P.43-85.

81. Joaquim-justo C. Feeding of planktonic rotifers on ciliates: a method using natural ciliate assemblages labeled with fluorescent microparticles / C. Joaquim-justo, C. Detry, F. Caufman, J.-P. Thome // J. Plankton Res. 2004. - V.26, N2. - P. 12891299.

82. Joyard J. The biochemical machinery of plastid envelope membranes / J. Joyard, E. Teyssier, C. Miège, D. Berny-Seigneurin, E. Maréchal, M.A. Block, A-J. Dome, N. Rolland, G. Ajlani, R. Douce // Plant Physiol. 1998. - V.118. - P.715-723.

83. Juarez M.P. Methyl-branched fatty acid biosynthesis in Triatoma infestans / M.P. Juarez, S. Ayala, R.R. Brenner // Insect Biochem. Mol. Biol. 1996. - V.26. -P.599-605.

84. Kalacheva G.S. Chemical analysis of Lake Shira water (1997-2000) / G.S. Kalacheva, V.G. Gubanov, I.V. Gribovskaya, LA. Gladchenko, G.K. Zinenko, S.V. Savitsky // Aquatic Ecology. 2002. - V.36. - P. 123-141.

85. Kattner G. Spatial variability in lipid composition of calanoid copepods from Fram Strait the Arctic / G. Kattner, H.J. Hirch, M. Krause // Marine Biol. 1989. -V.102, N4. - P.473-480.

86. Kenyon C.N. Fatty acid composition and physiological properties of some filamentous blue-green algae / C.N. Kenyon, R. Rippka, R.Y. Stanier // Arch. Microbiol. 1972. - V.83. - P.216-236.

87. Knisely K. Selective feeding of four zooplankton species on natural lake phytoplankton / K. Knisely, W. Geller // Oecologia. 1986. - V.69, N1. - P.86-94.

88. Knozin I. Differential response of microalgae to the substituted pyridazinone sandoz 9785 reveal different pathways in the biosynthesis of eicosapentaenoic acid / I. Knozin, I. Cohen // Phytochemistry. 1996. - V.42, N4. - P. 1025-1029.

89. MacNeil C. The trophic ecology of freshwater Gammarus spp. (Crustacea: Amphipoda): Problems and perspectives concerning the functional feeding group concept / C. MacNeil, J.T.A. Dick, R. W. El wood // Biol Rev. 1997. - V.72. -P.349-364.

90. Mancuso C.A. Microbial community structure and biomass estimates of a methanogenic antarctic lake ecosystem as determined by phospholipid analyses / C.A. Mancuso, P.D. Franzmann, H.R. Burton, P.D. Nichols // Micr. Ecol. 1990. -V.19. - P.73-95.

91. Mannisto M.K. Temperature and growth-phase-regulated changes in lipid fatty acid structures of psychrotolerant groundwater Proteobacteria / M.K. Mannisto, J.A. Puhakka//Arch. Microbiol. 2001. - V.177. - P.41-46.

92. Mansour M.P. The fatty acid sterol composition of five marine dinoflagellates / M.P. Mansour, J.K. Volkman, A.E. Jackson, S.I. Blackburn // J. Phycol. 1999. -V.35.-P.710-720.

93. Mayzaud P. Effect of variable nutrient supply on fatty acid composition of phytoplancton grow in an enclosed experimental ecosystem / P. Mayzaud, H. Claustze, P. Augier // Mar. Ecol. Prog. -1990. V.60. - P. 123-140.

94. Mayzaud P. Seasonal variations in the lipid and fatty acid composition of the euphausiid Meganyctiphanes norvegica from the Ligurian Sea / P. Mayzaud, P. Virtue, E. Albessard // Mar. Ecol. Prog. Ser. 1999. - V.186. - P. 199-210.

95. Meier G.M. Lipid content of stream microinvertebrates / G.M. Meier, E.J. Meyer, S. Meyns // Arch. Hydrobiol. 2000. - V.147, N4. - P.447-463.

96. Moore T.S. Ed. Lipid Metabolism in Plants.-CRC Press, Boca Raton, USA, 1993. Heinz E. Biosynthesis of polyunsaturated fatty acids. P.34-89.

97. Moss C.W. Characterization of Clostridia by gas chromatography I. Differentiation of species by cellular fatty acids / C.W. Moss, V.J. Lewis // Applied Microbiol. 1967. - V. 15, N2. - P.390-397.

98. Müller-Navarra D.C. Evidence that a highly unsaturated fatty acid limits Daphnia growth in nature / D.C Müller-Navarra // Arch. Hydrobiol. 1995a. -V.132, N3. - P.297-307.

99. Müller-Navarra D.C. Biochemical versus mineral limitation in Daphnia / D.C. Müller-Navarra//Limnol., Oceanogr. 19956. - V.40, N7. - P. 1209-1214.

100. Müller-Navarra D.C. A highly unsaturated fatty acid predicts carbon transfer between primary producers and consumers / D.C. Müller-Navarra, M.T. Brett, A.M. Liston, C.R. Goldman // Nature. 2000. - V.403, N6. - P.74-77.

101. Murata N. Modes of fatty-acid desaturation in cyanobacteria / H. Wada, Z. Gombos I I Plant Cell Physiol. 1992. - V.33. - P. 933-941.

102. Najdek M. Fatty acid and phytoplankton compositions of different types of mucilaginous aggregates in the northern Adriatic / M. Najdek, D. Debobbis, D. Miokovic, I. Ivancic // J. Plankton Res. 2002. - V.24, N5. - P.429-441.

103. Nanton D.A. The effects of dietary fatty acids on the fatty acid composition of the harpacticoid copepod, Tisbe sp., for use as a live food for marine fish larvae / D.A. Nanton, J.D. Castell // Aquaculture. 1998. - V. 163. - P.251-261.

104. Napolitano G.E. Lipids and hydrocarbons in Corophium volutator from Minas Basin. Nova Scotia / G.E. Napolitano, R.G. Ackman // Marine Biol. 1989. - V.100, N3. - P.333-338.

105. Nelson M.M. Lipids of Antarctic Ocean amphipods: food chain interactions and the occurrence of novel biomarkers / M.M. Nelson, B.D. Mooney, P.D. Nichols, C.F. Phleger// Marine Chem. 2001. - V.73. - P.53-64.

106. Nichols D.S. Prokaryotes and the input of polyunsaturated fatty acids to the marine food web / D.S. Nichols // FEMS Micr. Lett. 2003. - V.219. - P. 1-7.

107. Norrbin M.F. Seasonal variation in lipid class and fatty acid composition of two small copepods in Balsfjorden. northern Norway / M.F. Norrbin, R.-E. Olsen, K.S. Tande // Marine Biol. 1990. - V.105, N2. - P.205-211.

108. Oltra R. Life history and fatty acid composition of the marine rotifer Synchaeta cecilia valentine fed different algae / R. Oltra, R. Todoli, T. Bosque, L.M. Lubian, J.C. Navarro//Mar. Ecol. Prog. Ser. 2000. - V.193. - P.125-133.

109. Ooms-wilms A.L. Population dynamics of planktonic rotifers in lake Loosdrecht, the Netherlands, in relation to their potential food and predators / A.L. Ooms-Wilms, G. Postema, R.D. Gulati // Freshwater Biol. 1999. - V.42. - P.77-97.

110. Park S. Heterotrophic nanoflagellates and increased essential fatty acids during Microcystis decay / S. Park, M.T. Brett, D.C. Muller-Navarra, S. C. Shin, A.M. Liston, C. R. Goldman // Aquat. Microb. Ecol. 2003. - V.33. - P.201-205.

111. Parrish C.C. Seawater fatty acids and lipid classes in an Urban and a Rural Nova Scotia inlet / C.C. Parrish, G. Bodennec, E.J. Macpherson, R.G. Ackman // Lipids. 1992. - V.27, N8. - P.651-655.

112. Pfister G. Comparison of a direct live count and an improved quantitative protargol stain (QPS) in determining abundance and cell volumes of pelagic freshwater protozoa / G. Pfister, B. Sonntag, T. Posch // Aquat. Microb. Ecol. 1999. - V.18.-P.95-103.

113. Pond D.W. Microplanktonic polyunsaturated fatty acid markers: a mesocosm trial / D.W. Pond, M.V. Bell, R.P. Harris, J.R. Sargent // Est. Coast. Shelf Sci. 1998. -V.46. -P.61-67.

114. Porter K.G. Viable gut passage of gelatinous green algae ingested by Daphnia / K.G. Porter// Verh. Intern. Ver. theor. angew. Limnol. 1975. - V.19, N4. -P. 28402850.

115. Rock C.O. Escherichia coli as a model for the regulation of dissociable (type II) fatty acid biosynthesis / C.O. Rock, J.E. Cronan // Biochim. Biophys. Acta. -1996.-V.1302.-P. 1-16.

116. Quigley M.A. Ingestion of live filamentous diatoms by the Great Lakes amphipod Diporea sp.: A case study of the limited value of gut contents analysis / M.A. Quigley, H.A. Vanderploeg//Hydrobiologia. 1991. - V.223. P.141-148.

117. Reemtsma T. Downward flux of particulate fatty acids in the Central Arabian Sea / T. Reemtsma, B. Haake, V. Ittekkot, R.R. Nair, U.H. Brockmann // Marine Chem. 1990. - V.29. - P. 183-202.

118. Robin J.H. Effect of diets containing y-linolenic acid on n-6 highly unsaturated fatty acid content of rotifer (Brachionus plicatilis) / J.H. Robin // Hydrobiologia. -1995. V.313-314. - P.185-190.

119. Saliot A. Particulate organic carbon, sterols, fatty acids and pigments in the Amazon River system / A. Saliot, L. Mejanelle, P. Scribe, J. Fillaux, C. Pepe, A. Jabaud, J. Dagaut // Biogeochemistry. 2001. - V.53. - P.79-103.

120. Sargent J.R. Requirement criteria for essential fatty acids / J.R. Sargent, J.G. Bell, M.V. Bell, R.J. Henderson, D.R. Tocher // J. Appl. Ichthyol. 1995. - V.l 1. -P.183-198.

121. Schulz K.L. Phytoplankton phosphorus limitation and food quality for Bosmina / K.L. Schulz, R.W. Sterner // Limnol, Oceanogr. 1999. - V.44, N6. -P.1549-1556.

122. Schwartzbeek J.L. Endoplasmic oleoyl-PC desaturase references the second double bond / J.L. Schwartzbeek, S. Jung, A.G. Abbott, E. Mosley, S. Lewis, G.L. Pries, G.L. Powell // Phytochemistry. 2001. - V.57. - P.643-652.

123. Schweizer E. Microbial type 1 fatty acid synthases (FAS): major players in a network of cellular FAS systems / E. Schweizer, J. Hofmann // Micr, Mol. Biol. Rev. 2004. - P.501-517.

124. Seepersad B. Use of aniline blue for distinguishing between live and dead freshwater zooplankton / B. Seepersad, R.W. Crippen // J. Fish. Res. Board Canada. -1978. V.35, N10. - P. 1363-1366.

125. Shaw N. Lipid composition as a guide to the classification of bacteria / N. Shaw // Advances in Applied Microbiology, V.17 (Portmann D., Hd.). London, New York: Acad.Press, 1974. - P. 63-108.

126. Shin K.H. Dynamics of fatty acids in newly biosynthesized phytoplancton cells and seston during a spring bloom off the west coast of Hokkaido Island, Japan / K.H. Shin, T. Hama, N. Yoshie, S. Noriki, S. Tsunogai // Marine Chem. 2000. - V.70. -P.243-256.

127. Shorland F.B. The distribution of fatty acids in plant lipids / F.B. Shorland // Chemical Plant Taxonomy (Swain T., Ed.).- London, New York: Acad. Press, 1963.-P.253-311.

128. Slabas A. Acyltransferases and their role in the biosynthesis of lipids -opportunities for new oils // A. Slabas, Z. Hanley, T. Schierer, D. Rice, A. Turnbull, J. Rafferty, B. Simon, A. Brown//J. Plant Physiol. 2001. - V.158. -P. 505-513.

129. Small E. B. Phylum Ciliophora. / E. B. Small, D. H. Lynn // An illustrated guide to the Protozoa (Lee J. J., Hutner S. H., Bovee E. C. Ed.). Kansas, Lawrence: Allen Press, 1985.-P.393-575.

130. Somerville C. Plant lipids: metabolism, mutants, and membranes / C. Somerville, J. Browse // Science. -1991. V.252. - P.80-87.

131. Sorokin J.I. The use of 14C in the study of nutrition of aquatic animals / J.I. Sorokin // Mitt. International Verein. Limnol. 1968. - V. 16. - P. 1 -41.

132. Spitzer V. Structure analysis of fatty acids by gas chromatography low resolution electron impact mass spectrometry of their 4,4-dimethyloxazoline derivatives, a review / V. Spitzer // Progr. Lip. Res. -1997. - V.35. - P. 387-408.

133. Sprecher H. Metabolism of highly unsaturated n-3 and n-6 fatty acids / H. Sprecher // Biochim. Biophys. Acta. 2000. - V. 1486. - P. 219-231.

134. Steffens W. Effects of variation in essential fatty acids in fish feeds on nutritive value of freshwater fish for humans / W. Steffens // Aquaculture. 1997. — V. 151. -P.97-119.

135. Sterner R.W. Daphnia growth on tarrying quality of Scenedesmus: mineral limitation of zooplankton / R.W. Sterner // Ecology. 1993. - V.74, N8. - P.2351-2360.

136. Sterner R.W. Zooplankton nutrition: recent progress and a reality check / R.W. Sterner, K.L. Schulz // Aquatic Ecology. 1998. - V.32. - P.261-279.

137. Swadling K.M. Role of lipid in the life cycles of ice-dependent and ice-independent populations of the copepod Paralabidocera antarctica / K.M. Swadling, P.D. Nichols, J.A.E. Gibson, D.A. Ritz // Mar. Ecol. Prog. Ser. 2000. - V.208. -P.l 71-182.

138. Thoen C.O. Fatty acids of Mycobacterium kansasn / C.O. Thoen, Karlson A.G., Ellefson R.D. // Applied Microbiol. 1971. - V.21, N4. - P.628-632.

139. Thompson G.A. Lipids and membrane function in green algae / G.A. Thompson//Biochim. Biophys. Acta. 1996. - V.1302. - P. 17-45.

140. Thouvenot A. Impact of natural metazooplankton assemblage on planktonic microbial communities in a newly flooded reservoir / A. Thouvenot, D. Debroas, M. Richardot, J. Devaux // J. Plankton Res. 1999. - V.21, N1. - P. 179-199.

141. Tocher D.R. Recent advances in the biochemistry and molecular biology of fatty acyl desaturases / D.R. Tocher, M.J. Leaver, P.A. Hodgson // Prog. Lipid Res. -1998.-V.37. N2/3.-P.73-117.

142. Tonon T. Long chain polyunsaturated fatty acid production and partitioning to triacylglycerols in four microalgae / T. Tonon, D. Harvey, T.R. Larson, I.A. Graham // Phytochemistry. 2002. - V.61. - P. 15-24.

143. Urabe J. Phosphorus limitation of Daphnia growth: is it real? / J. Urabe, J. Clasen, R.W. Sterner // Limnol., Oceanogr. 1997. - V.42. - P. 1436-1443.

144. Vera A. Fatty acid composition of freshwater heterotrophic flagellates: an experimental study / A. Vera, C. Desvilettes, A. Bee, G. Bourdier // Aquat. Micr. Ecol. 2001.-V.25.-P.271-279.

145. Von Elert E. Determination of limiting polyunsaturated fatty acids in Daphnia galeata using a new method to enrich food algae with single fatty acids / E. Von Elert // Limnol., Oceanogr. 2002. - V.47. - P. 1764-1773.

146. Von Elert E. Food quality for Eudiaptomus gracilis: the importance of particular highly unsaturated fatty acids / E. Von Elert, P. Stampfl // Freshwater Biol.- 2000.-V.45.-P. 189-200.

147. Vrede T. Contrasting "top-down" effects of crustacean zooplankton grazing on bacteria and phytoflagellates / T. Vrede, K. Vrede // Aquatic Ecology. 2005. - V.39.- P.283-293.

148. Wacker A. Polyunsaturated fatty acids: evidence for non-substitutable biochemical resources in Daphnia galeata / A. Wacker, E. Von Elert // Ecology. -2001. V.82, N9. - P.2507-2520.

149. Wada H. Fatty acid desaturation in cyanobacteria / II. Wada, Z. Gombos, T. Sakamoto, S. Higashi, D.A. Los, E. Heinz, H. Schmidt, I. Nishida, N. Murata //

150. Biochemistry and molecular biology of membrane and storage lipids of plants (Murata N, Somersville C.R., Eds). Current Topics in Plant Physiology: An American Society of Plant Physiologists Series. 1993. - V.9. - P.63-78.

151. Weers P.M.M. Growth and reproduction of Daphnia galeata in response to changes in fatty acids, phosphorus, and nitrogen in Chlamydomonas reinhardtii / P.M.M. Weers, R.D. Gulati // Limnol., Oceanogr. -1997. V.42, N7. - P. 1584-1589.

152. Weers P.M.M. Is the fatty acid composition of Daphnia galeata determined by the fatty acid composition of the ingested diet? / P.M.M. Weers, K. Siewertsen, R.D. Gulati // Freshwater Biol. 1997. - V.38. - P.731-738.

153. Yamada M. Lipid transfer proteins in plants and microorganisms / M. Yamada //Plant Cell Physiol. 1992. - V.33, N 1. - P. 1-6.