Как наблюдать за морскими экосистемами
В этом поможет изучение фотосинтетической активности водорослей
Исследование фотосинтетической активности водорослей — ключ к пониманию функционирования прибрежных экосистем морей и океанов. Именно благодаря фотосинтезу водоросли производят органическое вещество, которое затем становится пищей для многочисленных обитателей моря. Если изменится интенсивность фотосинтеза хотя бы у одного массового вида водорослей, это может повлиять на пищевые цепочки и равновесие всей экосистемы.
Фото: naja bertolt jensen / unsplash.com
Фото: naja bertolt jensen / unsplash.com
Ученые Морского гидрофизического института РАН систематизировали многочисленные данные лабораторных экспериментов по определению фотосинтетической активности морских макроводорослей и трав.
Ученые проанализировали все доступные на сегодня лабораторные данные по фотосинтетической активности 139 видов макрофитобентоса. Получены зависимости скорости фотосинтеза разных видов водорослей и трав от температуры воды, освещенности и морфологического строения. Выяснилось, что даже в пределах одного вида наблюдается существенная изменчивость скорости фотосинтеза. Этот вывод очень важен для корректного моделирования продукционных процессов в морских экосистемах.
Кроме того, с помощью методов многомерной статистики авторы классифицировали изученные виды водорослей на три группы, существенно отличающиеся друг от друга по интенсивности фотосинтеза при равных внешних условиях.
«Полученное нами разделение макроводорослей на кластеры сопоставлено с классификацией, предложенной еще 40 лет назад известными альгологами Марком и Дианой Литтлер,— делением множества видов макроводорослей на так называемые морфофункциональные группы. Мы выяснили, что полученные нами кластеры объединяют водоросли из нескольких морфофункциональных групп. Например, в средний кластер входят практически все группы, только в разной пропорции. Учитывая высокую внутривидовую изменчивость функциональных признаков макроводорослей, возможно, более грубая классификация будет более продуктивной в плане описания донных сообществ растений в экологических моделях прибрежных морских экосистем. Кроме того, в результате статистической обработки собранного нами архива данных получены математические выражения для предварительной оценки максимальной скорости фотосинтеза при заданных условиях в зависимости от их морфологических особенностей»,— пояснила первый автор статьи, заведующая лабораторией имитационного моделирования динамики морских экосистем прибрежной зоны Морского гидрофизического института РАН Елена Васечкина.
Исследование проводилось в рамках темы госзадания «Комплексные междисциплинарные исследования океанологических процессов, определяющих функционирование и эволюцию экосистем прибрежных зон Черного и Азовского морей» (шифр «Прибрежные исследования»).
Полученные в исследовании количественные зависимости фотосинтеза от морфологии водорослей теперь могут использоваться для настройки соответствующих параметров в моделях морских экосистем.
Подготовлено при поддержке Минобрнауки
По материалам статьи.