К изучению биологических ресурсов озер Оймяконского района

Кандидат биологических наук, старший научный сотрудник ИБПК СО РАН Копырина Любовь Иннокентьевна

С 30 мая по 11 июня 2017 года работала очередная совместная экспедиция с.н.с. к.б.н. Копыриной Л.И. Института биологических проблем криолитозоны с сотрудниками отдела ультраструктуры клеток Лимнологического Института СО РАН с.н.с., к.б.н. Ю.Р. Захаровой, ведущим инженером М.В. Башехаевой в озерах Лабынкыр и Ворота Оймяконского нагорья Северо-Востока Якутии. Проведены комплексные исследования состава бактерио- и фитопланктона, перифитона, а также химического состава воды. Пробы отбирали на трех станциях в северной, центральной и южной части озера Лабынкыр и на двух станциях в северной и центральной части озера Ворота. Отбор подледных проб проводила группа дайверов подводно-исследовательского отряда РГО (г. Череповец): А.С. Губин и С.В. Булочкин из г. Череповца Вологодской области.

Цель экспедиции – отбор проб на границе вода-лёд и из разных глубин озер для определения ультраструктуры и таксономического состава микроводорослей, их численности и биомассы, бактерий и их общей численности, а также для культивирования микроводорослей и идентификации ДНК молекулярно-биологическими методами и химического анализа вод озер.

Начиная с 2010 г. и по настоящее время сотрудниками Института биологических проблем криолитозоны СО РАН при поддержке члена Оймяконского отделения Русского географического общества в Республике Саха (Якутия) Александра Алексеевича Долженкова проводятся различные комплексные исследования по изучению флоры, растительности и животного мира уникальных озер, горы Мус-Хая Оймяконского нагорья Северо-Востока Якутии.

В феврале-марте 2014 г. автором были исследованы озера Лабынкыр и Ворота. С помощью дайверов РГО Республики Татарстан Шиллера Д.А., Астахова М.В. и Губина А.С из г. Череповца Вологодской области отобраны пробы воды с разных глубин и донных отложений озер Лабынкыр (глубина 52 м) и Ворота (59,6 м).

С 2014 г. сделано более 1000 микрофотографий водорослей с помощью сканирующих электронных микроскопов Philips SEM 525-M, Quanta 200 и светового микроскопа Axiostar в центре Ультрамикроанализа ЛИН СО РАН (г. Иркутск). Столики диатомовых и хризофитовых хранятся в коллекции ЛИН СО РАН под определенными номерами. Глубокую благодарность автор выражает академику РАН М,А Грачёву, зав. отделом ультраструктуры клеток д.б.н., проф. Е.В. Лихошвай за возможность работать к электронным микроскопам, ведущему инженеру М.М. Масленниковой, гл. специалисту по электронике В.И. Егорову за обучение и помощь при работе в СЭМ, вед инженеру М.В. Башенхаевой за помощь в подготовке проб для СЭМ и всем сотрудникам отдела.

Во время поездки (2014 г.) проведено несколько обсуждений полученных предварительных результатов и дальнейших перспектив научного взаимодействия между Институтами ИБПК СО РАН и ЛИН СО РАН. Со слов директора ЛИН СО РАН, академика РАН Михаила Александровича Грачёва и заведующей Отделом ультраструктуры клетки д.б.н., проф. Елены Валентиновны Лихошвай: «Результаты, полученные ИБПК СО РАН, произвели на нас очень большое впечатление. Оказалось, что якутские виды диатомей рода Cyclotella, хотя и не идентичны эндемичным байкальским, но очень сильно напоминают их. Поскольку изученные озёра Якутии во время последнего оледенения отсутствовали (были покрыты ледовым щитом), можно представить, что их заселение видами диатомей, похожих на байкальские, произошло в пределах 11 тыс. лет. По нашему мнению, такие относительно крупные и глубокие озёра как Лабынкыр и Ворота, находящиеся вблизи Полюса холода Северного полушария, представляют особый интерес для изучения видового состава гидробионтов и их эволюции, геологической эволюции озёрных котловин и условий осадконакопления. Было бы очень интересно сравнить их детальную ультраструктуру и молекулярные признаки».

В июле 2014 г. на оз. Лабынкыр отобраны образцы из одноимённой реки, втекающей в озеро с южной части и вытекающей северной, в девяти менее крупных притоках, а также на девяти станциях в северной, центральной и южной частях пелагиали озера. Пелагические пробы отбирали по глубинным разрезам: поверхностная вода, 5 м, 10 м, 15 м, 25 м и придонная вода. Отобраны также образцы из трёх родников на южном зимовье озера (рис. 1).

На оз. Ворота отобраны образцы из главного притока с южной стороны озера, небольшого ручья западного склона напротив центральной части озера, а также из вытекающей протоки в северной части озера. Пелагические пробы по глубинных разрезам отобраны на трёх станциях в северной, центральной и южной частях озера (рис. 2).

Водные пробы также отобраны из оз. Мёртвое (прибрежная, северный берег) и оз. Красное (пелагическая проба с глубинным разрезом 0, 5, 10 12 м в центральной части и в притоке с южного берега) (рис. 3), из «Шаман-ручья» на федеральной трассе Колыма (N63°02’52.16″; E137°52’39.09″). В составе экспедиции в 2014 г. также участвовали геофизики (ИрГТУ), ими были проведены детализированные съемки рельефа дна, выявившие структуру и мощность осадочного чехла озер Лабынкыр и Ворота на современном геофизическом оборудовании – ЛЧМ-профилограф, также использовался многолучевой эхолот.

В период 2016-2017 гг. для отбора проб микроводорослей с разных глубин и подлёдного сообщества, а также сбора образцов харовых из озер Лабынкыр и Ворота нам помогали дайверы: А.С. Губин и С.В. Булочкин из г. Череповца Вологодской области и М.В. Астахов, И. Артемьев из г. Казани Республики Татарстан, а также вед. инженер группы водолазных исследований и подводного мониторинга ЛИН СО РАН В. И. Черных (Рисунки 4,5,6,7,8,9).

Первые результаты исследований доложены в Российских и Международных научных конференциях, материалы работ опубликованы в различных журналах (Романов, Чемерис и др., 2016; Romanov et al, 2015; Romanov, Kopyrina, 2016; Bessudova et al, 2016 ).

В июле 2014 г. из оз. Ворота (Оймяконский район) автором найден и определен до вида к.б.н. Р.Е. Романовым (ЦСБС СО РАН, г. Новосибирск) очень редкий вид Tolypella canadensis Sawa. Вид был известен с севера Северной Америки, включая Ньюфаундленд и Гренландию, а также из Северной Европы, включая Большеземельскую тундру. Это находка является новым видом для Азии в целом и нового вида и рода для Якутии. Учитывая узкую экологическую амплитуду Tolypella canadensis, его редкую встречаемость за пределами Фенноскандии, где сконцентрировано большинство известных местонахождений (Langangen, 1999, 2007), единственное на данный момент местонахождение в Азии (Romanov et al, 2015; Romanov, Kopyrina, 2015), включено в Красную книгу Якутии со статусом III – «редкий вид» (Копырина, Романов, 2017).

По результатам совместных исследований золотистых водорослей Лабынкыр и Ворота на микроскопах Quanta 200 и Philips SEM 525-M впервые выявлены: в озере Лабынкыр – 25 таксонов, 8 из них принадлежат классу Chrysophyceae: Chrysosphaerella – 2, Paraphysomonas 6 и 16 таксонов из класса Synurophyceae: Spiniferomonas 9, Mallomonas 5, Synura2 вида. В озере Ворота обнаружено несколько меньшее разнообразие чешуйчатых хризофитовых 16 таксонов 7 принадлежащих классу Chrysophyceae: Chrysosphaerella – 2, Paraphysomonas 5 и 10 таксонов из класса Synurophyceae: Spiniferomonas 5, Mallomonas 4, Synura1 вид. Несмотря на отдаленность озер друг от друга (23 км) в обоих доминирует редкая форма S. trioralis f. cuspidata, встречаясь на всех станциях, субдоминирует S. cornuta. Наиболее распространенные виды в озерах Лабынкыр и Ворота Chrysosphaerella coronacircumspina, M. crassisquama, M. crassiquama var. papillosa и 3 таксона удалось определить только до рода (Paraphysomonas sp. 1, P. sp. 2, Spiniferomonas sp.), а один вид Spiniferomonas мы описываем как новый.

Надеемся, что результаты проведенного нами исследования откроют для нас новый мир озер Лабынкыр и Ворота не только как овеянного легендами, но и как уникальных научных объектов мирового значения. Надеемся на получение блестящих научных данных по ультраструктуре клеток, ДНК водорослей, новых для науки и редких видов альгофлоры.

Мы участники экспедиций и от имени Институтов выражаем глубокую признательность А.А. Долженкову, за вашу беззаветную преданность Науке, без которых проведение экспедиционных работ по изучению природных ресурсов нашего уникального края было бы невозможно! А также глубоководным дайверам из разных городов России (г. Череповец, Казань, Иркутск), геофизикам ИРГТУ (г. Иркутск). Желаем Вам больших успехов, крепкого здоровья и надеемся на дальнейшее плодотворное сотрудничество!

Список работ:

Roman E. Romanov, Elena V. Chemeris, Olga A. Chernyagina, Lyubov I. Kopyrina CHAROPHYTES IN THE NORTH-EASTERN ASIA (RUSSIA) // Meeting of the Group of European Charophytologists (GEC). (2-4 July 2015). Geneva, Switzerland. p. 14.

Романов Р.Е., Чемерис Е.В., Копырина Л.И. Харовые водоросли (Streptophyta: Charales) на севере Азии: новые местонахождения в Якутии и северные пределы распространения. Ботанический журнал. Том. 100. №7. 2015. С. 731-737.

R. E. Romanov, L.I. Kopyrina. Tolypella canadensis (Charales, Charophyceae) in Asia:final evidence of its circumpolar distribution. Nova Hedwigia. Vol. 102. 2016. P. 423-427.

Bessudova A., Tomberg I.B., Firsova A.D., Kopyrina L.I., Likhoshway Ye.V. Silica-scaled chrysophytes in Lakes Labynkyr and Vorota, Yakutia, Russia The 9th International Chrysophyte Symposium (Япония, г. Ямагата 11-15 сентября, 2016 г.). P. 27.

Ряд работ находятся в печати.

%d1%80%d0%b8%d1%81-1

Рис. 1. Карта-схема прохождения геофизичеческих профилей и отбора проб на оз. Лабынкыр. Линиями показаны траектории прохождения сейсмоакустических профилей, красными символами – места отбора водных проб на фитопланктон, коричневыми – места отбора горных пород. Другими символы отмечены обнаруженные положительные структуры (рисунок Е.П. Чебыкина, 2014).

%d1%80%d0%b8%d1%81-2

Рис. 2. Карта-схема прохождения геофизичеческих профилей и отбора проб на оз. Ворота. Линиями (жёлтая и красная) отмечены траектории прохождения сейсмоакустических профилей, голубые символы – местоположения ям, красными символами – места отбора водных проб на фитопланктон, гидрохимические компоненты и многоэлементный ИСП-МС анализ, белыми символами – места отбора осадочных кернов, коричневыми символами – места отбора горных пород (рисунок Е.П. Чебыкина, 2014).

%d1%80%d0%b8%d1%81-3

Рис. 3. Карта-схема отбора водных проб из оз. Красное и оз. Мёртвое (рисунок Е.П. Чебыкина, 2014).

%d1%80%d0%b8%d1%81-4_

Рисунки 4. Зимовье в Лабынкыре. Просушивание образцов харовых водорослей для закладки в гербарий (Фото А.С. Губина, май, 2017 г.).

%d1%80%d0%b8%d1%81-5_

Рис. 5. Подготовленные образцы харовой водоросли из оз. Ворота (Фото А.С. Губина, май, 2017 г.).

%d1%80%d0%b8%d1%81-6_

Рис. 6. Заросли харовых водорослей (Фото А.С. Губина, май, 2017 г.).

%d1%80%d0%b8%d1%81-7_

Рис. 7. Оз. Ворота. Незаменимый вид транспорта МИ-2 в труднодоступных районах Оймяконского нагорья Якутии. (Фото Л.И. Копыриной, май 2017 г).

%d1%80%d0%b8%d1%81-8_

Рис. 8. Дайверы слева А.С. Губин, справа С.В. Булочкин перед погружением в озере Ворота. (Фото Л.И. Копыриной, май 2017 г).

%d1%80%d0%b8%d1%81-9_

Рис. 9. Оз. Лабынкыр. (Фото Л.И. Копыриной, май 2017 г).

Комментарии запрещены.