Взаимоотношения микроводорослей в смешанной культуре при токсическом воздействии

Ипатова В.И.



Перейти в оглавление выпуска:
2025. Т. 130. Вып. 2.

Go to the issue table of contents:
2025. Т. 130. Вып. 2.

Данные статьи

Description

DOI

10.55959/MSU0027-1403-BB-2025-130-2-18-28

Авторы:

Authors:

Ипатова В.И.

Ключевые слова:

Keywords:

смешанная культура, Scenedesmus quadricauda, Monoraphidium arcuatum, биотические взаимоотношения, биотестирование, молибдат натрия

Скачать pdf статьи:

Download the article:



Ссылка для цитирования:

For citation:

Ипатова В.И., Взаимоотношения микроводорослей в смешанной культуре при токсическом воздействии // Бюл. МОИП. Отд. биол. 2025. Т. 130. Вып. 2. С. 18-28

Взаимоотношения микроводорослей в смешанной культуре при токсическом воздействии

Изучены взаимоотношения двух видов микроводорослей Scenedesmus quadricauda (Turp.) Breb. и Monoraphidium arcuatum (Korsch.) Hind. в смешанной культуре при разных уровнях воздействия молибдена в форме молибдата натрия. В хронических экспериментах длительностью 21 сут. использованы малые, средние и высокие концентрации токсиканта (от 20 до 400 мг Мо/л). Наиболее интегральным тест-параметром при биотестировании с использованием смешанных культур микроводорослей является численность клеток, которая позволяет учитывать соотношение отдельных видов. Двухвидовой тест на токсичность с использованием пресноводных микроводорослей в культуре показал, что темпы роста лабораторной популяции каждого вида отличались от таковых в тестах на отдельных видах как в контрольных вариантах (без токсикантов), так и при интоксикации. Показано, что чувствительность каждого вида в монокультуре выше, чем в смешанной культуре как в острых, так и в хронических опытах. В смешанной культуре при низком уровне воздействия молибдата натрия (20 мг Мо/л) вид M. arcuatum более чувствителен к конкурентному вытеснению видом S. quadricauda, а при высоких уровнях воздействия (100–400 мг Мо/л) M. arcuatum становится более устойчивым к конкурентному вытеснению в течение длительного срока. Такой эффект действия токсиканта на двухвидовую тест-систему следует учитывать для более адекватной оценки токсичности веществ для микроводорослей. Полученные данные свидетельствует о том, что одновидовые биотесты в стандартных биологических анализах могут недооценивать токсичность металлов в природных водах.

References

Методика определения токсичности вод, водных вытяжек из почв, осадков сточных вод и отходов по изменению уровня флуоресценции хлорофилла и численности клеток водорослей. М., 2007. 48 с.
Методические указания по разработке нормативов качества воды водных объектов рыбохозяйственного значения, в том числе нормативов предельно допустимых концентраций вредных веществ в водах водных объектов рыбохозяйственного значения. Под ред. О.Ф. Филенко, С.А. Соколовой. М., 2011. 165 с.
Методы испытаний химической продукции, представляющей опасность для окружающей среды. Испытание водорослей и цианобактерий на задержку роста. ГОСТ 32293-2013 (OECD, Test No. 201, IDT). М., 2015. 24 с.
Михеев М.А., Ипатова В.И., Спиркина Н.Е. Биотические взаимоотношения двух видов микроводорослей в смешанной культуре // Вестник Московского университета. Серия 16: Биология. 2018. Т. 7 3. № 2. С. 78-84
Спиркина Н.Е., Дмитриева А.Г., Филенко О.Ф., Ипатова В.И. Влияние бихромата калия на развитие и структуру популяции одноклеточной хлорококковой водоросли Monoraphidium arcuatum (Korsch.) Hind. // Экологические системы и приборы. 2014а. № 4. С. 36-42
Спиркина Н.Е., Ипатова В.И., Дмитриева А.Г., Филенко О.Ф. Сравнительная динамика роста культур микроводорослей видов Monoraphidium arcuatum (Korsch.) Hind. и Scenedesmus quadricauda (Turp.) Bréb. // Бюл. МОИП. Отдел биол. 2014б. Т. 1 1 9. №. 2. С. 64–69
Терехова В.А., Воронина Л.П., Гершкович Д.М., Ипатова В.И., Исакова Е.Ф., Котелевцев С.В., Попутникова Т.О., Рахлеева А.А., Самойлова Т.А., Филенко О.Ф. Биотест-системы для задач экологического контроля: Методические рекомендации по практическому использованию стандартизованных тесткультур. М., 2014. 48 с.
Терехова В.А., Гершкович Д.М., Гладкова М.М., Ипатова В.И., Исакова Е.Ф., Николаева О.В., Рахлеева А.А., Федосеева Е.В. Биотестирование в экологическом контроле / Под ред. В.А. Тереховой. М., 2017. 70 с.
Филенко О.Ф., Исакова Е.Ф., Гершкович Д.М., Ипатова В.И., Дмитриева А.Г. Биотестирование качества среды с использованием гидробионтов. Раздел больного практикума по гидробиологии: Учебно-методическое пособие. М., 2015. 44 с.
Bautista-Chamizo E., Sendra M., De Orte M.R., Riba I. Comparative effects of seawater acidification on microalgae: Single and multispecies toxicity tests // Sci. Tot. Environ. 2019. Vol. 649. P. 224-232.
Cheloni G., Gagnaux V., Slaveykova V.I. Species-species interactions modulate copper toxicity under different visible light conditions // Ecotoxicol. Environ. Saf. 2019. Vol. 170. P. 771–777.
Clements W.H., Rohr J.R. Community responses to contaminants: using basic ecological principles to predict ecotoxicological effects // Environ. Toxicol. Chem. 2009. Vol. 28. P. 1789–1800.
Debenest T., Petit A.N., Gagné F., Kohli M., Nguyen N., Blaise C. Comparative toxicity of a brominated flame retardant (tetrabromobisphenol A) on microalgae with single and multi-species bioassays // Chemosphere 2011. Vol. 85. P. 50–55.
De Morais P., Stoichev T., Basto M.C.P., Ramos V., Vasconcelos V.M., Vasconcelos M.T.S.D. Pentachlorophenol toxicity to a mixture of Microcystis aeruginosa and Chlorella vulgaris cultures // Aquat. Toxicol. 2014. Vol. 150. P. 159–164.
De Laender F., De Schamphelaere K.A.C., Vanrolleghem P.A., Janssen C.R. Comparing ecotoxicological effect concentrations of chemicals established in multi-species vs. single-species toxicity test systems // Ecotoxicol. Environ. Saf. 2009. Vol. 72. P. 310–315.
Fawaz E.G., Kamareddine L.A., Salam D.A. Effect of algal surface area and species interactions in toxicity testing bioassays // Ecotoxicol. Environ. Saf. 2019. Vol. 174. P. 584–591.
Franklin N.M., Stauber J.L., Lim R.P. Development of multispecies algal bioassays using flow cytometry // Environ. Toxicol. Chem. 2004. Vol. 23. P. 1452-1462.
Leflaive J., Ten-Hage L. Algal and cyanobacterial secondary metabolites in freshwaters: a comparison of allelopathic compounds and toxins // Freshw. Biol. 2007. Vol. 52. P. 199-214.
Passarge J., Hol S., Escher M., Huisman J. Competition for nutrients and light: stable coexitence, alternative stable states, or competitive exclusion? // Ecol. Monogr. 2006. Vol. 76. P. 57-72.
Picone M., Bergamin M., Losso C., Delaney E., Novelli A., Ghirardini A. Assessment of sediment toxicity in the Lagoon of Venice (Italy) using a multi-species set of bioassays // Ecotoxicol. Environ. Saf. 2016. Vol. 123. P. 32–44.
Stauber J.L. Toxicity testing using marine and freshwater unicellular algae. Australas. J. Ecotoxicol. 1995. Vol. 1. P. 15-24.
Swartzman G.L., Taub F.B., Meador J., Huang C., Kindig A. Modeling the effect of algal biomass on multispecies aquatic microcosms response to copper toxicity // Aquat. Toxicol. 1990. Vol. 17. P. 93–118.
Wang C., Wang Z., Zhang Y., Su R. Interspecies interactions reverse the hazard of antibiotics exposure: a plankton community study on responses to ciprofloxacin hydrochloride // Sci. Rep. 2017. Vol. 7: 2373.
Yu Y., Kong F., Wang M., Qian L., Shi X. Determination of short-term copper toxicity in a multispecies microalgal population using flow cytometry // Ecotoxicol. Environ. Saf. 2007. Vol. 66. P. 49–56.

Список литературы

Методика определения токсичности вод, водных вытяжек из почв, осадков сточных вод и отходов по изменению уровня флуоресценции хлорофилла и численности клеток водорослей. М., 2007. 48 с.
Методические указания по разработке нормативов качества воды водных объектов рыбохозяйственного значения, в том числе нормативов предельно допустимых концентраций вредных веществ в водах водных объектов рыбохозяйственного значения. Под ред. О.Ф. Филенко, С.А. Соколовой. М., 2011. 165 с.
Методы испытаний химической продукции, представляющей опасность для окружающей среды. Испытание водорослей и цианобактерий на задержку роста. ГОСТ 32293-2013 (OECD, Test No. 201, IDT). М., 2015. 24 с.
Михеев М.А., Ипатова В.И., Спиркина Н.Е. Биотические взаимоотношения двух видов микроводорослей в смешанной культуре // Вестник Московского университета. Серия 16: Биология. 2018. Т. 7 3. № 2. С. 78-84
Спиркина Н.Е., Дмитриева А.Г., Филенко О.Ф., Ипатова В.И. Влияние бихромата калия на развитие и структуру популяции одноклеточной хлорококковой водоросли Monoraphidium arcuatum (Korsch.) Hind. // Экологические системы и приборы. 2014а. № 4. С. 36-42
Спиркина Н.Е., Ипатова В.И., Дмитриева А.Г., Филенко О.Ф. Сравнительная динамика роста культур микроводорослей видов Monoraphidium arcuatum (Korsch.) Hind. и Scenedesmus quadricauda (Turp.) Bréb. // Бюл. МОИП. Отдел биол. 2014б. Т. 1 1 9. №. 2. С. 64–69
Терехова В.А., Воронина Л.П., Гершкович Д.М., Ипатова В.И., Исакова Е.Ф., Котелевцев С.В., Попутникова Т.О., Рахлеева А.А., Самойлова Т.А., Филенко О.Ф. Биотест-системы для задач экологического контроля: Методические рекомендации по практическому использованию стандартизованных тесткультур. М., 2014. 48 с.
Терехова В.А., Гершкович Д.М., Гладкова М.М., Ипатова В.И., Исакова Е.Ф., Николаева О.В., Рахлеева А.А., Федосеева Е.В. Биотестирование в экологическом контроле / Под ред. В.А. Тереховой. М., 2017. 70 с.
Филенко О.Ф., Исакова Е.Ф., Гершкович Д.М., Ипатова В.И., Дмитриева А.Г. Биотестирование качества среды с использованием гидробионтов. Раздел больного практикума по гидробиологии: Учебно-методическое пособие. М., 2015. 44 с.
Bautista-Chamizo E., Sendra M., De Orte M.R., Riba I. Comparative effects of seawater acidification on microalgae: Single and multispecies toxicity tests // Sci. Tot. Environ. 2019. Vol. 649. P. 224-232.
Cheloni G., Gagnaux V., Slaveykova V.I. Species-species interactions modulate copper toxicity under different visible light conditions // Ecotoxicol. Environ. Saf. 2019. Vol. 170. P. 771–777.
Clements W.H., Rohr J.R. Community responses to contaminants: using basic ecological principles to predict ecotoxicological effects // Environ. Toxicol. Chem. 2009. Vol. 28. P. 1789–1800.
Debenest T., Petit A.N., Gagné F., Kohli M., Nguyen N., Blaise C. Comparative toxicity of a brominated flame retardant (tetrabromobisphenol A) on microalgae with single and multi-species bioassays // Chemosphere 2011. Vol. 85. P. 50–55.
De Morais P., Stoichev T., Basto M.C.P., Ramos V., Vasconcelos V.M., Vasconcelos M.T.S.D. Pentachlorophenol toxicity to a mixture of Microcystis aeruginosa and Chlorella vulgaris cultures // Aquat. Toxicol. 2014. Vol. 150. P. 159–164.
De Laender F., De Schamphelaere K.A.C., Vanrolleghem P.A., Janssen C.R. Comparing ecotoxicological effect concentrations of chemicals established in multi-species vs. single-species toxicity test systems // Ecotoxicol. Environ. Saf. 2009. Vol. 72. P. 310–315.
Fawaz E.G., Kamareddine L.A., Salam D.A. Effect of algal surface area and species interactions in toxicity testing bioassays // Ecotoxicol. Environ. Saf. 2019. Vol. 174. P. 584–591.
Franklin N.M., Stauber J.L., Lim R.P. Development of multispecies algal bioassays using flow cytometry // Environ. Toxicol. Chem. 2004. Vol. 23. P. 1452-1462.
Leflaive J., Ten-Hage L. Algal and cyanobacterial secondary metabolites in freshwaters: a comparison of allelopathic compounds and toxins // Freshw. Biol. 2007. Vol. 52. P. 199-214.
Passarge J., Hol S., Escher M., Huisman J. Competition for nutrients and light: stable coexitence, alternative stable states, or competitive exclusion? // Ecol. Monogr. 2006. Vol. 76. P. 57-72.
Picone M., Bergamin M., Losso C., Delaney E., Novelli A., Ghirardini A. Assessment of sediment toxicity in the Lagoon of Venice (Italy) using a multi-species set of bioassays // Ecotoxicol. Environ. Saf. 2016. Vol. 123. P. 32–44.
Stauber J.L. Toxicity testing using marine and freshwater unicellular algae. Australas. J. Ecotoxicol. 1995. Vol. 1. P. 15-24.
Swartzman G.L., Taub F.B., Meador J., Huang C., Kindig A. Modeling the effect of algal biomass on multispecies aquatic microcosms response to copper toxicity // Aquat. Toxicol. 1990. Vol. 17. P. 93–118.
Wang C., Wang Z., Zhang Y., Su R. Interspecies interactions reverse the hazard of antibiotics exposure: a plankton community study on responses to ciprofloxacin hydrochloride // Sci. Rep. 2017. Vol. 7: 2373.
Yu Y., Kong F., Wang M., Qian L., Shi X. Determination of short-term copper toxicity in a multispecies microalgal population using flow cytometry // Ecotoxicol. Environ. Saf. 2007. Vol. 66. P. 49–56.