Морские бактерии и вирусы и солнечная активность
Результаты, полученные при изучении численности морских бактерий и вирусов в годы повышенной (1999, 2000, 2001 гг.) и пониженной (1995 г.) солнечной активности, позволили установить, что между численностью бактерио- и вироплантона и активностью Солнца (числа Ri) наблюдается средняя, отрицательная ко...
Saved in:
| Published in: | Екологічна безпека прибережної та шельфової зон та комплексне використання ресурсів шельфу |
|---|---|
| Date: | 2005 |
| Main Authors: | , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Морський гідрофізичний інститут НАН України
2005
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/57049 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Морские бактерии и вирусы и солнечная активность / О.А. Степанова, Г.Г. Пантелеева // Екологічна безпека прибережної та шельфової зон та комплексне використання ресурсів шельфу: Зб. наук. пр. — Севастополь, 2005. — Вип. 12. — С. 632-636. — Бібліогр.: 18 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860264507977236480 |
|---|---|
| author | Степанова, О.А. Пантелеева, Г.Г. |
| author_facet | Степанова, О.А. Пантелеева, Г.Г. |
| citation_txt | Морские бактерии и вирусы и солнечная активность / О.А. Степанова, Г.Г. Пантелеева // Екологічна безпека прибережної та шельфової зон та комплексне використання ресурсів шельфу: Зб. наук. пр. — Севастополь, 2005. — Вип. 12. — С. 632-636. — Бібліогр.: 18 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Екологічна безпека прибережної та шельфової зон та комплексне використання ресурсів шельфу |
| description | Результаты, полученные при изучении численности морских бактерий и вирусов в годы повышенной (1999, 2000, 2001 гг.) и пониженной (1995 г.) солнечной активности, позволили установить, что между численностью бактерио- и вироплантона и активностью Солнца (числа Ri) наблюдается средняя, отрицательная корреляция. Количество морских микроорганизмов существенно снижается в годы повышенной солнечной активности, а среди их морфологических форм начинают преобладать сферические, что, вероятно, связано с увеличением в годы активного Солнца ультрафиолетового фона.
Results obtained during the study of quantity of microplankton fraction in the years of increased (1999, 2000, 2001) and decreased (1995) solar activity permit to determine average negative correlation between the quantities of bacterio- and viroplankton and solar activity (number Ri). Quantity of sea microorganisms essentialy decreases in the years of increased solar activity and spherical forms start to predominate among their morphological forms that is probably connected with increase of ultraviolet background in the years of solar activity.
|
| first_indexed | 2025-12-07T18:59:05Z |
| format | Article |
| fulltext |
632
УДК 5 7 4 .5 :5 7 9 , 5 7 8 (2 62 .5 )
О .А .Степанова*, Г .Г .Пантелеева**
*Институт биологии южных морей НАН Украины, г.Севастополь
**Морской гидрофизический институт НАН Украины, г.Севастополь
МОРСКИЕ БАКТЕРИИ И ВИРУСЫ И СОЛНЕЧНАЯ АКТИВНОСТЬ
Результаты, полученные при изучении численности морских бактерий и виру-
сов в годы повышенной (1999, 2000, 2001 гг.) и пониженной (1995 г.) солнечной
активности, позволили установить, что между численностью бактерио- и вироплан-
тона и активностью Солнца (числа Ri) наблюдается средняя, отрицательная корре-
ляция. Количество морских микроорганизмов существенно снижается в годы по-
вышенной солнечной активности, а среди их морфологических форм начинают
преобладать сферические, что, вероятно, связано с увеличением в годы активного
Солнца ультрафиолетового фона.
Понимание реакций водных микробиоассоциаций на внешние воздей-
ствия приобретает особую важность, поскольку вариабельность характери-
стик водных микроорганизмов, принимая во внимание масштабы их рас-
пространения, должна сказываться на глобальных процессах циркуляции
органического углерода, изменений в атмосфере, а значит и климата. От-
клик фитопланктона на абиотические воздействия (активность Солнца) в
условиях in vivo в настоящее время широко изучается [1, 2]. Ведутся иссле-
дования in vitro по определению влияния на свойства некоторых вирусов
постоянного магнитного поля и γ-излучения [3 – 5]. В то же время, влияние
на морские микроорганизмы, в частности на бактерии и вирусы, различных
внешних воздействий в естественных условиях пока еще мало изучено.
Целью настоящей работы было определение возможной связи между
активностью Солнца и численностью и морфологией морского бактерио- и
виропланктона. Роль активности Солнца определяли на фоне других варьи-
рующих факторов, биотических и абиотических, которые действуют в эко-
системе Севастопольской бухты.
Материал и методика. Исследования проводили на базе Института
биологии южных морей НАН Украины в год пониженной солнечной актив-
ности (1995 г.) и в годы повышения и пика солнечной активности (1999 –
2001 гг.) [6]. Объектом исследования служили пробы морской воды, ежеме-
сячно отбираемые в стационарной точке Севастопольской бухты в аквато-
рии г.Севастополя. Забор осуществляли в приповерхностном слое толщи-
ной около 10 см. Пробы воды фиксировали формалином. Прямой счет мик-
роорганизмов проводили методом эпифлуоресцентной микроскопии
(ЭФМ). Численность и морфологию представителей сообществ бактерио-
плантона (две размерные фракции: ≥ 0,45 мкм и так называемые фильт-
рующиеся [6] бактерии 0,45 – 0,2 мкм), а также вироплантона (0,2 – 0,05
мкм) изучали с использованием нитроцеллюлозных фильтров фирмы
Sartorius c разными размерами пор (0,45; 0,2 и 0,05 мкм). Особенности ме-
тодики ЭФМ описаны [8, 9]. В качестве флуорохромного красителя нами
© О .А .Степанова , Г .Г .Пантелеева , 2005
633
был использован акридин оранжевый (АО). АО окрашивает не только ДНК,
но и РНК, и иные химические структуры животного и растительного проис-
хождения и существенно за счет световой эмиссии увеличивает объем ок-
рашиваемого микроорганизма. Эти свойства АО значительно повышают
чувствительность ЭФМ [10, 11], что было использовано не только для пря-
мого счета бактерий и вирусов, но и для определения некоторых их геомет-
рических («морфологических») форм.
Значения международного индекса солнечной активности Ri за годы ис-
следований получены в Национальном геофизическом центре данных сети
Internet (http://sidc.oma.be/html/sunspot.html).
Статистический анализ полученных результатов проводили по стан-
дартным методикам [12, 13].
Результаты и обсуждение. Значения среднемесячной численности
представителей сообществ бактериопланктона (двух размерных фракций) и
вироплантона, определяемые на протяжении ряда лет (1995, 1999 –
2001 гг.), приведены в таблице.
По сведениям Национального геофизического центра данных средне-
месячное значение индекса солнечной активности Ri в 1995 г. составляло
17,5; в 1999 г. 93,3; в 2000 г. 119,5 и в 2001 г. 110,9, что отражено на рис.1.
Данные таблицы свидетельствуют, что в годы повышенной солнечной ак-
тивности (1999 – 2001 гг.) численность представителей изучаемых сообществ
бактерио- и виропланктона ниже, чем в год «спокойного» Солнца (1995 г.).
Т а б л и ц а . Численность бактерио- и виропланктона в годы пониженной (1995 г.) и
повышенной (1999 – 2001 гг.) солнечной активности.
численность морских бактерий и вирусов (размер в мкм) × 105
форм/мл
1995 г 1999 г 2000 г 2001 г месяц
II III I II III I II III I II III
1 1,7 0,9 5,0 0,4 0,4 2,6 0,2 0,7 0,6 0,01 0,2
2 5,6 2,7 4,4 3,7 1,7 1,1 0,1 0,2 1,4 0,2 0,3
3 2,7 5,4 7,7 4,4 0,7 0,5 0,04 0,6 0,8 0,1 0,3
4 2,8 4,3 3,4 1,6 0,6 0,8 0,1 0,7 0,9 0,6 3,1
5 4,3 1,9 1,1 16,0 0,8 3,0 5,3 3,3 0,7 0,6 0,003
6 10,0 4,0 0,9 1,3 0,13 1,2 1,9 0,1 1,1 0,5 0,2
7 2,0 0,9 0,9 0,7 0,1 2,5 0,6 1,1 0,4 0,1 0,2
8 1,8 0,8 6,6 0,4 0,4 0,9 0,4 0,4 0,1 0,4 0,1
9 2,5 1,3 2,9 0,4 0,5 7,0 1,5 0,1 0,02 0,003 0,003
10 0,8 0,5 4,6 1,5 0,6 1,0 0,5 0,5 0,1 0,003 0,01
11 0,4 3,0 1,3 0,03 0,1 0,2 0,01 0,4 0,1 0,003 0,01
12 0,4 5,0 0,9 0,1 0,2 2,4 0,4 0,03 0,1 0,1 0,2
среднее
знач.
2,9 ±
0,74
2,6 ±
0,48
3,3 ±
0,68
2,5 ±
1,28
0,5 ±
0,12
1,9 ±
0,53
0,9 ±
0,43
0,7 ±
0,25
0,5 ±
0,13
0,2 ±
0,06
0,4 ±
0,24
О б о з н а ч е н и я : I – крупные (≥ 0,45 мкм) бактерии, II – фильтрующиеся бакте-
рии (0,2 – 0,45 мкм); III – вирусы (0,05 – 0,2 мкм).
634
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
более 0,45 мкм менее 0,45 более 0,2 менее 0,2 более 0,05 мкм
Р и с . 1 . Значения международного индекса солнечной активности Ri.
Наибольшее количество фильтрующихся морских бактерий, изученных
во все годы наблюдений, отмечалось в 1995 г., составляя в среднем за месяц
2,9 × 105 кл/мл. В годы повышенной солнечной активности (1999 – 2001 гг.)
их численность снижалась, составляя в среднем за месяц 2,5 × 105 кл/мл в
1999 г. и от 0,9 × 105 до 0,2 × 105 кл/мл в 2000 – 2001 гг.
На рис.2 представлены в виде диаграмм среднемесячные значения чис-
ленности изучаемых представителей сообществ бактерио- и вироплантона в
год пониженной (1995 г.) и в годы повышенной (1999 – 2001 гг.) активности
Солнца.
Итак, по представленным результатам (табл., рис.2), среднемесячная
численность фильтрующегося бактериопланктона к 2000 – 2001 гг. снизилась
в 3,3 – 14,5 раза по сравнению с показателями 1995 г. И если статистически
ч
и
сл
е
н
н
о
ст
ь
(
×1
05 м
л
-1
)
Р и с . 2 . Среднемесячная численность представителей сообществ бактерио-
(≥ 0,45; 0,45 – 0,2 мкм) и вироплантона (0,2 – 0,05 мкм) в 1995, 1999 – 2001гг.
1995 г. 1999 г. 2000 г. 2001 г.
635
достоверного различия между среднемесячной численностью фильтрующе-
гося бактериопланктона в 1995 и 1999 гг. не отмечалось, то между средне-
месячной численностью этих представителей морских микроорганизмов в
1995 и 2000, а также в 2001 гг. различие оказалось существенным.
Та же тенденция отмечалась в обилии представителей виропланктона –
морских вирусов. Среднемесячное количество вирусов резко снижалось в
1999 – 2001 гг. (в 5,2; 3,7 и 6 раз соответственно) по сравнению с 1995 г.
При этом различие между среднемесячной численностью вирусов в 1995 г.
и 1999 – 2001 гг. было существенным.
Численность фракции бактериопланктона ≥ 0,45 мкм была изучена в го-
ды нарастания (1999 г.) и максимума солнечной активности (2000 – 2001 гг.).
Поиск связи между среднемесячной численностью представителей со-
обществ бактерио- и виропланктона (табл.) и среднемесячными значениями
показателя солнечной активности Ri на протяжении 1995, 1999 – 2001 гг.
(48 месяцев) позволил определить наличие средней отрицательной корреля-
ции с высоким уровнем значимости для крупных бактерий (Р < 0,01) и ви-
русов (Р < 0,001) [12].
В 1995 г. среди представителей сообществ бактерио- и виропланктона
наблюдалось разнообразие морфологических форм с преобладанием вере-
тенообразных (до 80 %). В 2000 – 2001 гг. в морской воде отмечались, в ос-
новном (свыше 80 %), сферические формы представителей изучаемых со-
обществ.
По нашему мнению, снижение численности и изменение морфологиче-
ских форм морских бактерий и вирусов может быть связано с угнетающим
воздействием ультрафиолета (УФ), входящего в состав спектра солнечного
излучения. Доля фонового УФ потока возрастает в годы повышения актив-
ности Солнца [14 – 16]. Угнетающее воздействие УФ нагрузки на бактерио-
и виропланктон было изучено ранее [17]. В [18] высказано предположение,
что длительная УФ нагрузка повлечет за собой изменения не только в чис-
ленности морских микроорганизмов, но и в их морфометрии. Основной
морфометрической формой в указанных условиях может стать форма,
имеющая наименьшую площадь поверхности (сфера, шар), что и наблюда-
лось в годы повышенной солнечной активности (2000 – 2001 гг.). В этот
период среди представителей изучаемых сообществ бактерио- и вироплан-
тона преобладали сферические, округлые формы, а в 1995 и 1999 гг. преоб-
ладали веретенообразные формы.
Заключение. Полученные при выполнении исследований результаты
позволили установить, что между численностью представителей сообществ
морских бактерий и вирусов и активностью Солнца (числа Ri) наблюдается
средняя отрицательная корреляция с высоким уровнем значимости. Количе-
ство морских микроорганизмов существенно снижается в годы повышенной
солнечной активности, а среди их морфометрических форм преобладают
сферические. По нашему мнению, эти изменения происходят под влиянием
увеличивающегося в годы активного Солнца УФ фона.
В перспективе полагаем целесообразным продолжать изучение харак-
теристик морских микроорганизмов в условиях изменчивости гелиогеофи-
зических и других внешних факторов. Знания в этой области могут оказать-
636
ся полезными при экологических исследованиях, направленных на опреде-
ление взаимосвязи климата и микроорганизмов.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Евстафьев В.К., Бондаренко Н.А. Природа явления «мелозирных лет» в
оз.Байкал // Гидробиологический журнал.– 2002.– 38, №1.– С.3-12.
2. Сиренко Л.А. Активность Солнца и «цветение» воды // Гидробиологический
журнал.– 2002.– 38, №4.– С.3-10.
3. Бойко А.Л. Комплементарнiсть вiрусних компонентiв та iї значення для науко-
вих дослiджень i практики // Бюллетень Iнституту сiльскогосподарської мiкро-
бiологiї.– 2000.– 6.– С.14-16.
4. Бойко А.Л. Основи екологiї та бiофiзики вiрусiв.– Київ: Фiтосоцiоцентр, 2003.–
164 с.
5. Загороднiй Ю.В., Бейко I.В., Бойко А.Л. Математичне моделювання поведiнки
вiрусу тютюнової мозаїки при дiї постiйного магнiтного поля // Доп. НАН Ук-
раїни.– 1995.– 5.– С.130-131.
6. Demianov G.V., Kaftan V.I., Zubinsky V.I. Participation of the Central Research
Institute of Geodesy, Aerial Surveying And Cartograph Third Baltic Sea Level GPS
Campaign / Reports of the Geodetic Institute, 99:4.– Kirkkonummi, 1999.– P.127-132.
7. Tabor P., Ohwada K., Colwel R. Filterable marine bacteria found in the deep sea:
distribution, taxonomy, and response to staration // Microbial. Ecol.– 1981.– 7, №1.–
P.67-83.
8. Родина А.С. Методы водной микробиологии.– М.: Наука, 1965.– 362 с.
9. Степанова О.А. Морские бактерии и вирусы в воде и донных осадках бухт Се-
вастополя // Экология.– 2001.– 1.– С.61-63.
10. Hobbie J.H., Daley R.R., Tasper S. Use of Nucleopor filters for counting bacteria by
fluorescence microscopy // Appl. and Environ. Microbiol.– 1977.– 33, №9.– P.1225-
1228.
11. Suzuki M., Sherr E.B., Sherr B.F. DAPI direct counting underestimation bacterial
abundance and average cell cize compared to AO direct counting // Limnol. and
Oceanogr.– 1993.– 38, №7.– P.1366-1370.
12. Лакин Г.Ф. Биометрия: Учеб. пособие для биол. спец. вузов. 4-е изд., перераб. и
доп.– М.: Высш. шк., 1990.– 352 с.
13. Журавлева К.И. Статистика и здравоохранение.– М.: Медицина, 1979.– 176 с.
14. Бреус Т.К. Биологические эффекты солнечной активности // Природа.– 1998.–
2.– С.76-88.
15. Витинский Ю.И. Солнечная активность.– М.: Наука, 1983.– 192 с.
16. Чижевский А.А. Земное эхо солнечных бурь.– М.: Мысль, 1973.– 349 с.
17. Степанова О.А., Шайда В.Г. Влияние ультрафиолетового излучения на био-
энергетику морского микропланктона // Экология моря.– 1999.– 49.– С.53-56.
18. Степанова О.А. Чувствительность морских гетеротрофных бактерий к воздейст-
вию ультрафиолетового излучения // Гидробиол. журн.– 2004.– 40, №2.– С.64-70.
Материал поступил в редакцию 0 9 .0 2 .20 0 5 г .
После доработки 2 2 .0 3 .20 0 5 г .
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-57049 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1726-9903 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T18:59:05Z |
| publishDate | 2005 |
| publisher | Морський гідрофізичний інститут НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Степанова, О.А. Пантелеева, Г.Г. 2014-03-02T19:15:23Z 2014-03-02T19:15:23Z 2005 Морские бактерии и вирусы и солнечная активность / О.А. Степанова, Г.Г. Пантелеева // Екологічна безпека прибережної та шельфової зон та комплексне використання ресурсів шельфу: Зб. наук. пр. — Севастополь, 2005. — Вип. 12. — С. 632-636. — Бібліогр.: 18 назв. — рос. 1726-9903 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/57049 574.5:579,578(262.5) Результаты, полученные при изучении численности морских бактерий и вирусов в годы повышенной (1999, 2000, 2001 гг.) и пониженной (1995 г.) солнечной активности, позволили установить, что между численностью бактерио- и вироплантона и активностью Солнца (числа Ri) наблюдается средняя, отрицательная корреляция. Количество морских микроорганизмов существенно снижается в годы повышенной солнечной активности, а среди их морфологических форм начинают преобладать сферические, что, вероятно, связано с увеличением в годы активного Солнца ультрафиолетового фона. Results obtained during the study of quantity of microplankton fraction in the years of increased (1999, 2000, 2001) and decreased (1995) solar activity permit to determine average negative correlation between the quantities of bacterio- and viroplankton and solar activity (number Ri). Quantity of sea microorganisms essentialy decreases in the years of increased solar activity and spherical forms start to predominate among their morphological forms that is probably connected with increase of ultraviolet background in the years of solar activity. ru Морський гідрофізичний інститут НАН України Екологічна безпека прибережної та шельфової зон та комплексне використання ресурсів шельфу Разработка новых средств и методов контроля морской среды Морские бактерии и вирусы и солнечная активность Marine Bacteria and Viruses and Solar Activity Article published earlier |
| spellingShingle | Морские бактерии и вирусы и солнечная активность Степанова, О.А. Пантелеева, Г.Г. Разработка новых средств и методов контроля морской среды |
| title | Морские бактерии и вирусы и солнечная активность |
| title_alt | Marine Bacteria and Viruses and Solar Activity |
| title_full | Морские бактерии и вирусы и солнечная активность |
| title_fullStr | Морские бактерии и вирусы и солнечная активность |
| title_full_unstemmed | Морские бактерии и вирусы и солнечная активность |
| title_short | Морские бактерии и вирусы и солнечная активность |
| title_sort | морские бактерии и вирусы и солнечная активность |
| topic | Разработка новых средств и методов контроля морской среды |
| topic_facet | Разработка новых средств и методов контроля морской среды |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/57049 |
| work_keys_str_mv | AT stepanovaoa morskiebakteriiivirusyisolnečnaâaktivnostʹ AT panteleevagg morskiebakteriiivirusyisolnečnaâaktivnostʹ AT stepanovaoa marinebacteriaandvirusesandsolaractivity AT panteleevagg marinebacteriaandvirusesandsolaractivity |