Биолюминесценция гребневика Pleurobrachia pileus (O.F. Müller 1776)
На протяжении всей истории изучения биолюминесценции вод Чёрного моря исследования были ограничены фотической зоной. С усовершенствованием научного оборудования появилась возможность исследовать биолюминесценцию нижней части кислородной зоны, как результат были обнаружены дневные пики биолюминесценции, расположенные над редоксклином. В конце прошлого века стало известно, что у редоксклина наблюдаются плотные слои копепод и гребневиков. Поэтому возникло предположение, что глубинные пики биолюминесценции у нижней границы кислородной зоны связаны со свечением зоопланктонных организмов, среди которых наиболее вероятным претендентом на эту роль могли быть гребневики Pleurobrachia pileus (O.F. Muller 1776). Проблема заключалась в том, что эти животные считались не светящимися. Поэтому потребовались дополнительные исследования, которые показали, что этот вид также светится. В данной работе представлены результаты лабораторных экспериментов и исследований in situ, которые показали, что плевробрахия обладает биолюминесцентными свойствами. Биолюминесценцию P. pileus исследовали на борту НИС «Профессор Водяницкий». Перед началом отбора живых проб выполнялось зондирование зондом «Сальпа МА+» для регистрации дневного максимума свечения у редоксклина. Пробы гребневиков отбирали сетью Богорова-Расса. Показано, что только при температуре, не превышающей 14°С, плевробрахии оставались живыми в течение 2-3 дней. Приведенные сведения свидетельствуют, что температура выше 14°С близка к предельно допустимой для P. pileus, поэтому именно при данной температуре (14°С) проводились эксперименты химической и механической стимуляции по высвечиванию гребневиков, которые выявили свечение, однако характер сигналов значимо отличался. Общая доля светящихся организмов от всего лова составила 32,43%, что однозначно доказывает, что плевробрахия светится и вносит значительный вклад в интенсивность свечения на больших глубинах у редоксклина. авторы выражают благодарность в.н.с., к.б.н. отдела функционирования морских экосистем ИнБЮМ В.В. Мельникову за помощь в предоставлении материалов из 33-го рейса НИС «Мария С. Мериан». Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Ключевые слова
Pleurobrachia pileus,
биолюминесценция,
Черное море,
редоксклин,
гребневикАвторы
| Мельник Александр Валерьевич | Институт биологии южных морей им. А.О. Ковалевского РАН | канд. биол. наук, с. н. с., лаборатория биолюминесценции | melnikalexsand@gmail.com |
| Силаков Михаил Иванович | Институт биологии южных морей им. А.О. Ковалевского РАН | н. с., отдел физиологии животных и биохимии | ilmihvokalis@mail.ru |
| Машукова Ольга Владимировна | Институт биологии южных морей им. А.О. Ковалевского РАН | канд. биол. наук, в. н. с., отдел физиологии животных и биохимии | olgamashukova@yandex.ru |
| Мельник Лидия Александровна | Институт биологии южных морей им. А.О. Ковалевского РАН | м. н. с., лаборатория биолюминесценции | melniklidi@gmail.com |
Всего: 4
Ссылки
Аннинский Б.Е., Финенко Г.А., Дацык Н.А. Альтернативные условия массового появления сцифоидной медузы Aurelia aurita (Linnaeus, 1758) и гребневика Pleurobra-chiapileus (O.F. Muller, 1776) в планктоне Черного моря // Юг России: экология, развитие. 2020. Т. 15, № 2. C. 35-47.
Purcell J.E. Climate effects on formation of jellyfish and ctenophore blooms: a review // Journal of the Marine Biological Association of the UK. 2005. Vol. 85, № 3. PP. 461-476.
Ozturk B., Mihneva V., Shiganova T. First records of Bolinopsis vitrea (L. Agassiz, 1860) (Ctenophora: Lobata) in the Black Sea // Aquatic Invasions. 2011. Vol. 6, № 3. PP. 355- 360.
Заика В.Е., Токарев Ю.Н., Машукова О.В. Видовые различия гребневиков Черного моря в реакциях на изменение температуры // Морской экологический журнал. 2014. Т. 13, № 1. С. 17-25.
Финенко Г.А., Романова З.А., Аболмасова Г.И., Аннинский Б.Е., Павловская Т.В., Бит Л., Кидейс А. Гребневики-вселенцы и их роль в трофодинамике планктонного сообщества в прибрежных районах крымского побережья Черного моря (Севастопольская бухта) // Океанология. 2006. Т. 46, № 4. С. 507-517.
Mashukova O., Danilova O., Melnik L. Variability of the ctenophore Mnemiopsis leidyi A.Agassiz (Ctenophora: Lobata) bioluminescence while regeneration // Ecologica Monte-negrina. 2020. Vol. 37. PP. 19-26.
Esser M., Greve W.M., Boersma M. Effects of temperature and the presence of benthic predators on the vertical distribution of the ctenophore Pleurobrachia pileus // Marine Biology. 2004. Vol. 145, № 3. PP. 595-601.
Haddock S.H.D., Case J.F. Not all ctenophores are bioluminescent: Pleurobrachia // Biological Bulletin. 1995. Vol. 189, № 3. PP. 356-362.
Флинт М.В. Структура и продукционные характеристики планктонных сообществ Чёрного моря. М.: Наука, 1989. 266 с.
Tokarev Yu.N., Mashukova O.V. Bioluminescence of the Black Sea ctenophores-aliens as an index of their physiological condition // Luminescence - An Outlook on the Phenomena and their Applications. Croacia: InTech, 2016. Ch. 14. PP. 351-378.
Anctil M., Shimomura O. Mechanism of photoinactivation and re-activation in the bioluminescence system of the ctenophore Mnemiopsis // Biochem J. 1984. Vol. 221, № 1. PP. 269-272.
Машукова О.В. К вопросу о свечении черноморского гребневика Pleurobrachia pileus Muller, 1776 // Вестник Прикаспия. 2018. № 3 (22). С. 15-20.
Melnik A., Melnik L., Mashukova O., Melnikov V. Field studies of bioluminescence in the Antarctic sector of the Atlantic Ocean in 2002 and 2020 // Luminescence. 2021. Vol. 36, № 8. PP. 1910-1921.
Couwelaar M. Pleurobrachia pileus. Zooplankton and Micronekton of the North Sea. Marine Species Identification Portal, 2015. URL: https://species-identification.org/species.php?species_group=zmns&id=241 (дата обращения: 05.07. 2022).
Ozsoy E., Mikaelyan A. Sensitivity to Change. Black Sea, Baltic Sea and North Sea. Dordrecht: Springer Science & Business Media, 1997. 516 p.
Серавин Л.Н. Ревизия видового состава гребневиков рода Mnemiopsis (отряд Lobata) 2. Видовая принадлежность черноморского мнемиопсиса и видовой состав рода Mnemiopsis // Зоологический журнал. 1994. Т. 73, № 1. С. 19-34.
Лабас Ю.А., Машанский В.Ф. Структурная основа свечения гребневиков // Биология моря. 1976. Т. 1. С. 57-66.
Neal K. Sea gooseberry - Pleurobrachia pileus. Marine Life Information Network: Biology and Sensitivity Key Information, MarLIN, 2005. URL: https://www.marlin.ac.uk/species/detail/2050 (дата обращения: 05.07.2022).
Шарова И.Х. Зоология беспозвоночных: учебник для студентов высших учебных заведений. М.: Гуманит. изд. центр ВЛАдОс, 2002. 592 с.
Costello J.H., Coverdale R. Planktonic feeding and evolutionary significance of the lobate body plan within the Ctenophora // The Biological Bulletin. 1998. Vol. 195, № 2. PP. 247248.
Аннинский Б.Е., Аболмасова Г.И. Температура как фактор интенсивности метаболизма и массового развития гребневика Mnemiopsis leidyi в Черном море // Океанология. 2000. Т. 40, № 5. С. 63-69.
Melnikov V., Melnik A., Mashukova O., Kapranov S., Melnik L. Bioluminescence of ctenophores near the boundary of oxygen depleted waters at the redoxcline of the Black Sea // Luminescence. 2021. Vol. 36, № 4. PP. 1063-1071.
Courtney A., Liegey J., Burke N., Hassett A.R., Lowery M., Pickering M. Characterization of geometric variance in the epithelial nerve net of the ctenophore Pleurobrachia pileus //j.Comp. Neurol. 2022. Vol. 530, № 9. PP. 1438-1458.
Лазарева Л.П. О поглощении кислорода гребневиками Pleurobrachia pileus O.F. Muller разных размеров в зависимости от температуры и солености окружающей среды // Труды Карадагской биологической станции. 1961. № 17. С. 86-97.
Mutlu E., Bingel F. Distribution and abundance of ctenophores, and their zooplankton food in the Black Sea. I. Pleurobrachia pileus // Marine Biology. 1999. Vol. 135. № 4. PP. 589601.
Виноградов М.Е., Флинт М.В., Николаева Г.Г. Современное состояние экосистемы Черного моря. М.: Наука, 1987. 239 c.
Вы можете добавить статью