Экспедиция на НИС «Папанин» с 17 по 20 августа 2023 г.

В рамках проекта РНФ № 23-14-00028 «Сообщества микроэукариот в водохранилищах Ангарского каскада» (рук. Лихошвай Е.В.) с 17 по 20 августа 2023 г. проведена научно-исследовательская экспедиция на НИС «Папанин» с целью сравнения разнообразия микроэукариот в Южном Байкале (ЮБ) и Иркутском водохранилище (ИВ) в летний период. Были отобраны пробы воды с фотического слоя (до 25 м в ЮБ и до 5 или 10 м в ИВ) батометром Нискина на 9 станциях ЮБ (12 км от Култука, 3 км от Маритуя, Маритуй-Солзан, 3 км от Солзана, Толстый-Снежная, 3 км от Танхоя, Кадильный-Мишиха, Листвянка-Танхой, 3 км от Листвянки) и 8 станциях ИВ, включая заливы (Курма, Еловый, Ершовский). Прозрачность воды определяли диском Секки. После определения температуры, pH и окислительно-восстановительного потенциала (ОВП) воды пробы были собраны на фильтры для последующего исследования образцов с помощью сканирующей электронной микроскопии (СЭМ), количественного анализа состава фитопланктона с помощью световой микроскопии (СМ) и выделения ДНК для секвенирования на предмет определения таксономического состава микроэукариот и сетью Джеди для культивирования видов микроводорослей.

В результате экспедиции установлено, что в момент отбора проб ЮБ и ИВ были в августе более сходны по температуре поверхностного слоя воды, чем в период предыдущей экспедиции в июне 2023 г. Так, температура поверхностного слоя воды в августе в ЮБ составляла 10.1-18.4 °С, в ИВ – 14.9-20.0 °С (в июне 3,6–5,0 °С и 6.0-12.7 °С). Показатели pH в августе в озере и в водохранилище были сходны, в ЮБ – 8.09-8.44, в – ИВ 7.96-8.28, в отличие от июня, когда вода в ИВ была более щелочной (8,0 до 8,7), чем в ЮБ (7.0-8.0). Прозрачность воды по диску Секки в ЮБ в августе существенно сократилась (4.5-9.0 м) относительно июня (10-22 м), в ИВ тоже уменьшилась от 3-5 м в июне до 2.5-4.5 м в августе.

Комплекс фитопланктона был представлен 6 отделами – Cyanophyta, Cryptophyta, Dinophyta, Chrysophyta, Bacillariophyta и Chlorophyta. По предварительным данным выявлено, что фитопланктон Южного Байкала, в основном, был представлен синезелеными, хризофитовыми и зелеными водорослями. Среди хризофитовых отмечалось разнообразие водорослей рода Dinobryon. Диатомовые водоросли были не многочисленны и представлены комплексом видов Aulacoseira baicalensis (Wisłouch) Simonsen, Aulacoseira granulata var. angustissima (O.Müller) Simonsen, Cyclostephanos dubius (Hustedt) Round. Lindavia baicalensis (Skvortsov & K.I.Meyer et al., Lindavia minuta (Skvortzov) T.Nakov et al., Nitzschiа graciliformis Langre-Bertalot, Sinonsen et al., Ulnaria acus (Kützing) Aboal.

В Иркутском водохранилище в целом был сходный видовой состав, но по данным электронной микроскопии отмечено большое количество мелких центрических диатомовых – Cyclostephanos makarovae (S.I.Genkal) K.Schultz, Thalassiosira pseudonana Hasle & Heimdal, Stephanodiscus minutulus (Kützing) Cleve & Möller, Discostella pseudostelligera (Hustedt) Houk & Klee, а также Asterionella formosa Hassall, Aulacoseira granulata var. angustissima и небольшое количество Nitzschia graciliformis Lange-Bertalot & Simonsen. Из синезеленых чаще встречались виды Microcystis sp. и Dolichospermum (D. flos-aquae (Bornet & Flahault) P.Wacklin, L.Hoffmann & Komárek). Золотистые были представлены видами рода Dinobryon, среди которых наиболее часто встречался Dinobryon divergens O.E.Imhof и Dinobryon bavaricum Imhof, зеленые – такими видами как Ankistrodesmus arcuatus Korshikov, Monoraphidium contortum (Thuret) Komárková-Legnerová и Mucidosphaerium pulchellum (H.C.Wood) C.Bock, Proschold & Krienitz, а также в небольших количествах отмечены динофитовые Ceratium hirundinella (O.F.Müller) Dujardin, Gyrodinium helveticum (Penard) Y.Takano & T. Horiguchi.

Фитопланктон заливов в целом был сходен с фитопланктоном центральной части водохранилища, но был более обильным с большим количеством бентосных видов.

В целом можно отметить, что фитопланктон Южного Байкала не был таким обильным как в Иркутском водохранилище и его заливах. Данные являются предварительными и проводится дальнейшее изучение проб.

Пробы будут дальше исследоваться с помощью СМ и СЭМ, из них будет выделена ДНК, проведено высокопроизводительное секвенирование и биоинформатический анализ полученных последовательностей для определения таксономического разнообразия микроэукариот.

В экспедиции приняли участие участники проекта РНФ (Е.В. Лихошвай, А.М. Марченков, И.С. Михайлов, Д.В. Хилхалова, М.А. Налимова), микроскопический анализ выполнен А.Д. Фирсовой и Л.А. Титовой.

Участники экспедиции благодарят команду НИС «Папанин» за четкую, слаженную работу.