Введение к работе
Актуальность исследования. Благодаря более чем столетней истории
существования одноименной гидробиологической станции, оз. Глубокое
считается модельным водоемом для изучения структуры и
функционирования водных экосистем средней полосы европейской России.
Особую значимость имеет тот факт, что в отличие от большинства водных
объектов Московской области, озеро никогда не подвергалось серьезному
антропогенному воздействию. Первым фундаментальным этапом
исследования любых биогеоценозов является выявление биологического
разнообразия входящих в них организмов, в том числе диатомовых
водорослей как одного из главнейших компонентов автотрофного блока
водных экосистем. На протяжении довольно длительного периода
стабильности в таксономии данной группы это не казалось сложной задачей.
Однако успехи репродуктивной биологии, в корне изменившие
представления о соотношении внутри- и межвидовой изменчивости, и
увеличение количества доступных для наблюдения морфологических
признаков благодаря широкому внедрению электронной микроскопии в
практику исследований фактически перевернули наши представления о
таксономическом разнообразии данной группы. Широкая концепция
большинства видов и родов, принятая в бывших долгое время
«стандартными» определителях (Забелина и др., 1954; Hustedt, 1930;
Krammer, Lange-Bertalot, 1986-1991) оказалась уязвимой для критики.
Накопленные на ее базе регионально-флористические, биогеографические и
экологические данные требуют уточнения и перепроверки, поскольку за
одним и тем же названием могут скрываться десятки(!) видов. Необходимым
условием для такой реинтерпретации является тщательная документация
видовых списков диатомей световыми или электронномикроскопическими
фотографиями, представляющая собой скорее исключение в альгологических
работах по Московской области в целом и по оз. Глубокому в частности.
«Хорошая» изученность диатомовой флоры данного водоема (сводный
список включает 308 названий видовых и внутривидовых таксонов) на самом деле является кажущейся, поскольку не подкреплена ни одним хотя бы графическим рисунком.
Цель работы: инвентаризация таксономического разнообразия диатомовых водорослей озера Глубокого (Московская обл.).
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
-
изучить морфологию панцирей диатомовых водорослей (из современных образцов и донных отложений) методами световой и сканирующей электронной микроскопии;
-
на основании полученных данных провести идентификацию исследованных таксонов диатомовых водорослей;
3) составить аннотированный список таксонов диатомовых водорослей,
включающий выявленные диапазоны значений морфометрических признаков
и дополненный микрофотографиями исследованных таксонов;
4) провести таксономический анализ выявленного разнообразия
диатомовых водорослей;
5) попытаться сопоставить полученные результаты с имеющимися
литературными данными по диатомовым водорослям озера Глубокого.
Научная новизна и теоретическая значимость работы. Впервые на современном методическом уровне проведена детальная инвентаризация видового состава диатомовых водорослей оз. Глубокого. Выявлено 400 видов, разновидностей и морфотипов, принадлежащих к 3 классам, 15 порядкам, 27 семействам и 71 роду. Составлен подробный аннотированный список, включающий диапазоны значений морфометрических признаков (полученные на основании собственных данных) и дополненный оригинальными световыми и электронными микрофотографиями. Обнаружено 3 новых для науки вида, названия 2 из них действительно обнародованы. Опубликована 1 и предложены еще 4 новые номенклатурные комбинации. Получены новые данные об особенностях ультраструктуры панциря и изменчивости ряда таксонов. Проведен таксономический анализ
выявленного разнообразия диатомовых водорослей. На примере оз. Глубокого продемонстрированы проблемы сопоставления оригинальных и литературных данных по видовому составу диатомей, связанные с недостаточным вниманием к надлежащей документации результатов исследований.
Практическая значимость. Полученные результаты могут быть использованы при составлении региональных сводок и определителей, а также представляют собой ценный источник поддающихся реинтерпретации данных для проведения более масштабных биогеографических и таксономических исследований диатомовых водорослей. Составленный аннотированный список, включающий описания таксонов и подкрепленный микрофотографиями, может быть использован для идентификации диатомей при проведении экологических и палеолимнологических работ как на оз. Глубоком, являющимся модельным для такого рода исследований, так и на других водоемах. Полученные данные могут быть использованы в учебной работе, в рамках курсов «Альгология» и «Диатомовый анализ». Собранные пробы и изготовленные препараты пополнили диатомовую коллекцию кафедры микологии и альгологии.
Апробация работы. Результаты работы были представлены на заседании кафедры микологии и альгологии биологического факультета МГУ имени М.В.Ломоносова, а также на следующих конференциях: Международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов – 2008» (Москва, 2008); XI Международной научной конференции диатомологов стран СНГ, посвященной 110-летию со дня рождения В.С. Шешуковой-Порецкой «Диатомовые водоросли как биоиндикаторы современного состояния окружающей среды и их роль в палеоэкологии и биостратиграфии (морфология, систематика, флористика, палеогеография, биостратиграфия)» (Минск, 2009); XII Международной научной конференции диатомологов, посвященной 120-летию со дня рождения А.И. Прошкиной-Лавренко «Диатомовые водоросли: морфология,
систематика, флористика, экология, палеогеография, биостратиграфия» (Звенигородская биостанция МГУ, 2011); 22 Международном диатомовом симпозиуме (22nd International Diatom Symposium) (Гент, 2012); XIII Международной научной конференции диатомологов «Диатомовые водоросли: современное состояние и перспективы исследований» (пос. Борок, Ярославская обл., 2013).
Публикации. По материалам работы опубликовано 7 статей (из них 3 – в изданиях из списка ВАК, 1 входит в Web of Science) и 6 тезисов конференций.
Структура и объем работы. Основной текст работы изложен на 180 машинописных страницах, содержит 3 таблицы и 10 рисунков и состоит из введения, 7 глав, выводов и списка литературы, содержащего 189 работ, в том числе 146 на иностранных языках. В приложения (с. 181-549) вынесены список исследованных образцов, таблицы значений видового богатства таксонов разного ранга (5 таблиц), сводный список названий видов и внутривидовых таксонов диатомовых водорослей оз. Глубокого, отмеченных в литературных источниках, и таблицы иллюстраций (266 фототаблиц). Таблицы иллюстраций помещены в отдельный (второй) том.
