Jump to content

Фитобентос

Нитчатые цианобактерии, растущие на подводной поверхности

Фитобентос ( / . f t ˈ b ɛ n θ ɒ s / ) (от греческого φυτόν ( фитон , что означает «растения») и βένθος ( бентос , что означает «глубина») — автотрофные организмы, обитающие на поверхности дна водной среды, например, камни, отложения или даже другие организмы. [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] В это фотосинтетическое сообщество входят одноклеточные или нитчатые цианобактерии , микроводоросли и макрофиты . [ 4 ] [ 5 ] Фитобентос весьма разнообразен и встречается в пресноводной и морской среде, а также в переходных водных системах. [ 6 ] [ 7 ] Однако их распространение и доступность по-прежнему зависят от факторов и стрессоров, существующих в окружающей среде. [ 8 ] Поскольку фитобентос является автотрофом, он должен иметь возможность существовать там, где еще возможен фотосинтез. [ 1 ] Подобно фитопланктону, фитобентос вносит вклад в водную пищевую сеть травоядных и гетеротрофных бактерий, и исследователи также изучают их здоровье как индикатор качества воды и экологической целостности водных экосистем. [ 5 ] [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ]

Биопленка состоит из фитобентоса, а также других эукариот и прокариотов.

Фитобентос подразделяется на микрофитобентос и макрофитобентос. Микрофитобентос, такой как диатомовые водоросли, может иметь диаметр всего 0,2 мкм, а макрофитобентос, такой как водоросли, может достигать десятков метров в длину. [ 4 ] [ 14 ] Для закрепления на поверхности фитобентос обычно стабилизируется на субстратах за счет использования различных полисахаридов, гликопротеинов и даже липидов, входящих в состав внеклеточного полимерного вещества, в котором 40—90% углерода приходится на углеводы. [ 15 ] Было замечено, что некоторые виды фитобентоса, такие как Ostreobium , и диатомовые водоросли, такие как Synedra acus Kütznig, живут в свободноживущем состоянии. [ 16 ] [ 17 ] Было обнаружено, что бентосные диатомеи являются полезными видами-индикаторами для определения состояния водной среды, поскольку многие исследовательские модели продемонстрировали связь между типом присутствующих диатомовых сообществ и стабильностью и размером отложений. [ 18 ] Недиатомовый фитобентос, такой как цианобактерии Nostoc spp. и виды Phormidium . также использовались в качестве биологических индикаторов. [ 19 ]

Разнообразие

[ редактировать ]

Фитобентос состоит как из эукариотических, так и из прокариотических сообществ, которые можно идентифицировать с помощью микроскопии или путем секвенирования генов с помощью 16S рРНК (для прокариот) и 18S рРНК (для эукариот). [ 20 ] Эукариотические сообщества фитобентоса включают такие микроводоросли, как Chlorophyceae , Bacillariophyceae , Cryptophyceae и Chrysophyceae . [ 21 ] В морской среде некоторые дополнительные репрезентативные популяции включают Rhodophyta , которая, как сообщается, была обнаружена в приливных регионах. [ 22 ] Прокариотические сообщества фитобентоса состоят в основном из нитчатых цианобактерий, некоторые из которых, как было установлено, способны продуцировать гепатотоксины. [ 23 ]

Места обитания

[ редактировать ]
Ostreobium quekettii обитает внутри кораллов.

В зависимости от типа субстрата, к которому прикрепляется фитобентос, его подразделяют на эпилитный (растущий на камнях и других искусственных, искусственных веществах), эпипелический (растущий на иле), эписаммический (растущий на песке), эпифитный (растущий на других растения), или эпизойные (растущие на животных). [ 24 ] эпизойный фитобентос, такой как Ostreobium и Symbiodinium, растет на скелетах или внутри кораллов, с которыми они установили симбиотические отношения путем обмена питательными веществами. Было также обнаружено, что [ 25 ]

Среда обитания фитобентоса может варьироваться от пресноводных систем, таких как реки и озера, до прибрежных регионов. В морской среде фитобентос можно встретить даже в сублиторальных зонах , где он постоянно погружен в воду. [ 26 ] Их продуктивность не выходит за пределы внешней границы литоральных зон — области, куда солнечный свет еще может проникать до дна. [ 27 ]

С увеличением глубины водорослевый покров уменьшается, отчасти из-за доступности света. [ 1 ] [ 3 ] Помимо глубины, мутность может ограничивать доступность света, что также влияет на степень роста фитобентоса. [ 1 ] [ 28 ] Однако фитобентос, такой как Ostreobium, продемонстрировал способность адаптироваться к условиям низкой освещенности, поскольку растет на участках глубиной до 200 метров. [ 3 ] [ 25 ] Некоторые диатомовые водоросли также продемонстрировали подвижность и подъем на поверхность в начале года. [ 24 ]

Другие физические и химические условия, которые также определяют распределение фитобентоса, включают поток, кислотность, питательные вещества, температуру и состав сообщества. [ 1 ] Поток воды может определять типы и распределение фитобентоса, особенно в ручьевых сообществах, где вода постоянно движется. [ 1 ] Реки с более устойчивым течением способствуют созданию стабильной окружающей среды, которая может способствовать росту сообществ фитобентоса. [ 29 ]

Экология

[ редактировать ]

Фитобентос образует биопленку с другими микробными популяциями, включая гетеротрофные бактерии, которые также могут производить внеклеточное полимерное вещество, помогающее создавать биопленку. [ 20 ] В этих разнообразных сообществах фитобентос поддерживает гетеротрофы и миксотрофы не только потому, что сам служит пищей. [ 20 ] Фитобентос может фиксировать органические вещества в качестве первичных продуцентов, а внеклеточные полимерные вещества, которые они производят для прикрепления к поверхностям, также могут использоваться бактериями в качестве еще одного потенциального источника углерода. [ 15 ] Присутствие консументов – не единственный биотический фактор, вызывающий изменение состава фитобентоса в сообществе. Фотосинтетические популяции, демонстрирующие свою конкурентоспособность, также могут изменить состав донного сообщества. [ 30 ] Диатомовая водоросль D. Geminata может быстро размножаться и легко адаптируется к изменениям водной среды. [ 30 ]

Исследователи присвоили фитобентосу трофическую ценность или индикаторы на основе Индекса трофического статуса перифитона (PIT) как еще одного средства определения экологического состояния водоемов. [ 10 ] [ 11 ] В своих исследованиях исследователи также приняли во внимание химический состав воды, богатство сообщества и биомассу. [ 10 ] В зависимости от места проведения исследований исследователи также учитывают активность фитобентоса при расчете первичной продуктивности. [ 31 ]

  1. ^ Jump up to: а б с д и ж Ло, Розмари Дж. (декабрь 2011 г.). «Обзор функций, использования и факторов, влияющих на поток фитобентоса» . Обзоры пресной воды . 4 (2): 135–166. дои : 10.1608/FRJ-4.1.448 . ISSN   1755-084X . S2CID   89974491 .
  2. ^ Мора, Деметрио; Юнг, Леа (04 февраля 2021 г.). «Освоение новых территорий: отбор проб фитобентоса в крупных реках» . Международное общество исследований диатомей . Проверено 13 ноября 2021 г.
  3. ^ Jump up to: а б с Апонте, Нильда Э.; Баллантайн, Дэвид Л. (октябрь 2001 г.). «Распределение видов водорослей по глубине на глубоком островном переднем рифе острова Ли-Стокинг, Багамы» . Глубоководные исследования. Часть I: Статьи океанографических исследований . 48 (10): 2185–2194. Бибкод : 2001DSRI...48.2185A . дои : 10.1016/S0967-0637(01)00011-5 .
  4. ^ Jump up to: а б Уилкинсон, М. (2001), «Фитобентос» , Энциклопедия наук об океане , Elsevier, стр. 2172–2179, doi : 10.1006/rwos.2001.0216 , ISBN  978-0-12-227430-5 , получено 14 ноября 2021 г.
  5. ^ Jump up to: а б Шаумбург, Йохен; Шранц, Кристина; Ферстер, Джулия; Гутовски, Антье; Хофманн, Габриэле; Майлингер, Петра; Шнайдер, Сюзанна; Шмедтье, Урсула (декабрь 2004 г.). «Экологическая классификация макрофитов и фитобентоса рек Германии в соответствии с Рамочной директивой по водным ресурсам» . Лимнологика . 34 (4): 283–301. дои : 10.1016/s0075-9511(04)80002-1 . ISSN   0075-9511 .
  6. ^ Урбанич, Горазд; Дебеляк, Барбара; Кук, Уршка; Герм, Матея; Габерщик, Аленка (30 июня 2021 г.). «Реакция пресноводных диатомей и макрофитов зависит от длины градиента стрессора в речных системах» . Вода . 13 (13): 1814. doi : 10.3390/w13131814 . ISSN   2073-4441 .
  7. ^ Петрочелли, Антонелла; Сечере, Эстер; Рубино, Фернандо (05 марта 2019 г.). «Сукцессия видов фитобентоса в средиземноморской переходной водной системе: важность долгосрочных наблюдений» . Охрана природы . 34 : 217–246. doi : 10.3897/natureconservation.34.30055 . ISSN   1314-3301 . S2CID   155161822 .
  8. ^ Л'Абе-Лунд, Ян Хеннинг; Хаугланд, Свейн; Мелволд, Кьетил; Салтвейт, Свейн Якоб; Владелец Джон Арне; Хвидстен, Нильс Арне; Петтерсен, Вегард; Фаугли, Пер Эйнар; Йенсен, Арне Дж. (01 января 2009 г.), Токнер, Клемент; Юлингер, Урс; Робинсон, Кристофер Т. (ред.), «Глава 15 - Реки северных возвышенностей» , Реки Европы , Лондон: Academic Press, стр. 577–606, ISBN  978-0-12-369449-2 , получено 14 ноября 2021 г.
  9. ^ Келли, Мартин (1 ноября 2013 г.). «Большой объем данных, но скудный объем информации? Оценка фитобентоса и Рамочная директива по водным ресурсам» . Европейский журнал психологии . 48 (4): 437–450. дои : 10.1080/09670262.2013.852694 . ISSN   0967-0262 . S2CID   84627104 .
  10. ^ Jump up to: а б с Шнайдер, Сюзанна К.; Хьерманн, Даг О.; Эдвардсен, Ханне (01 мая 2019 г.). «Дают ли бентосные водоросли важную информацию помимо той, которую предоставляют макрофиты и фитопланктон при оценке состояния озера? – Результаты тематического исследования в Норвегии» . Лимнологика . 76 : 28–40. дои : 10.1016/j.limno.2019.02.001 . HDL : 11250/2629019 . ISSN   0075-9511 . S2CID   109717021 .
  11. ^ Jump up to: а б Шаумбург, Йохен; Шранц, Кристина; Хофманн, Габриэле; Стельцер, Дорис; Шнайдер, Сюзанна; Шмедтье, Урсула (1 декабря 2004 г.). «Макрофиты и фитобентос как индикаторы экологического состояния озер Германии — вклад в реализацию рамочной водной директивы» . Лимнологика . Новые методы оценки пресных вод в Германии. 34 (4): 302–314. дои : 10.1016/S0075-9511(04)80003-3 . ISSN   0075-9511 .
  12. ^ Бохоркес, Хулио; МакДженити, Терри Дж.; Папаспиру, Сократис; Гарсия-Робледо, Эмилио; Корсо, Альфонсо; Андервуд, Грэм Дж. К. (2017). «Различные типы внеклеточных полимерных веществ диатомового происхождения вызывают изменения в гетеротрофных бактериальных сообществах из приливных отложений» . Границы микробиологии . 8 : 245. дои : 10.3389/fmicb.2017.00245 . ISSN   1664-302X . ПМЦ   5326797 . ПМИД   28289404 .
  13. ^ Белоус, Елена П.; Войталь, Агата З.; Иванова Наталья О.; Царенко Петр М.; Бурова Ольга В.; Баринова Софья (декабрь 2020 г.). «Состав бентосных диатомей прибрежной зоны Черного моря, Сасыкское водохранилище (Украина)» . Разнообразие . 12 (12): 458. дои : 10.3390/d12120458 .
  14. ^ «Леса водорослей — океаны, побережья и морские побережья (Служба национальных парков США)» . www.nps.gov . Проверено 14 ноября 2021 г.
  15. ^ Jump up to: а б Бохоркес, Хулио; МакДженити, Терри Дж.; Папаспиру, Сократис; Гарсия-Робледо, Эмилио; Корсо, Альфонсо; Андервуд, Грэм Дж. К. (2017). «Различные типы внеклеточных полимерных веществ диатомового происхождения вызывают изменения в гетеротрофных бактериальных сообществах из приливных отложений» . Границы микробиологии . 8 : 245. дои : 10.3389/fmicb.2017.00245 . ISSN   1664-302X . ПМЦ   5326797 . ПМИД   28289404 .
  16. ^ Массе, А.; Триболле, А.; Мезиан, Т.; Бурге-Кондрацкий, ML; Епремян, К.; Сев, К.; Тайни, Н.; Лонгеон, А.; Куте, А. (19 сентября 2020 г.). «Функциональное разнообразие микроборных водорослей Ostreobium, выделенных из кораллов» . дои : 10.1101/2020.09.18.303545 . S2CID   221823026 . Проверено 14 ноября 2021 г. {{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется |journal= ( помощь )
  17. ^ Вилбасте, Сирье (2001). «Бентосные диатомовые сообщества в реках Эстонии» (PDF) . Исследования бореальной среды . 6 : 191–203.
  18. ^ Пан, Яндун; Хилл, Брайан Х.; Хасби, Питер; Холл, Роберт К.; Кауфманн, Филип Р. (май 2006 г.). «Связь между переменными окружающей среды и сообществами бентосных диатомей в ручьях центральной долины Калифорнии (США)» . Гидробиология . 561 (1): 119–130. дои : 10.1007/s10750-005-1609-z . ISSN   0018-8158 . S2CID   12877155 .
  19. ^ Монтеагудо, Лаура; Морено, Хосе Луис (август 2016 г.). «Бентосные пресноводные цианобактерии как индикаторы антропогенного давления» . Экологические показатели . 67 : 693–702. дои : 10.1016/j.ecolind.2016.03.035 . ISSN   1470-160X .
  20. ^ Jump up to: а б с Занкарини, Анук; Эшеник-Субиабре, Изидора; Деброа, Дидье; Тайб, Наджва; Киблиер, Кэтрин; Умберт, Жан-Франсуа (28 июня 2017 г.). «Расшифровка биоразнообразия и взаимодействия между бактериями и микроэукариотами в эпилитных биопленках реки Лу, Франция» . Научные отчеты . 7 (1): 4344. Бибкод : 2017НацСР...7.4344Z . дои : 10.1038/s41598-017-04016-w . ISSN   2045-2322 . ПМЦ   5489527 . ПМИД   28659582 .
  21. ^ Дориго, У.; Берар, А.; Гумберт, Дж. Ф. (1 декабря 2002 г.). «Сравнение состава фитобентосного сообщества эукариот в загрязненной реке путем частичного клонирования и секвенирования гена 18S рРНК» . Микробная экология . 44 (4): 372–380. дои : 10.1007/s00248-002-2024-x . ISSN   0095-3628 . ПМИД   12375097 . S2CID   26068207 .
  22. ^ МОУРА, Карлос Уоллес ду Насименту; АЛВЕС, Айгара Миранда; САНТОС, Алана Араужу дос; АЛМЕЙДА, Веллингтон Ромуальдо де Алмейда; МОНИС БРИТО, Катя Лидиан; ОЛИВЕЙРА, Ингрид Сантана де; ФРЕЙТАС, Нельма душ Сантуш; ОЛИВЕЙРА, Ивания Батиста де; Рамос, Джеральдо Хосе Пейшото (4 августа 2015 г.). «Контрольный список фитобентоса с острова Бойпеба, Баия, Бразилия, с указанием морфологических характеристик Nitophyllum punctatum (Rhodophyta, Ceramiales)» . Контрольный список . 11 (4): 1704. дои : 10.15560/11.4.1704 . ISSN   1809-127X .
  23. ^ Гагет, Вирджиния; Хампейдж, Эндрю Р.; Хуан, Цюн; Монис, Пол; Брукс, Джастин Д. (1 ноября 2017 г.). «Бентосные цианобактерии: источник цилиндроспермопсина и микроцистина в водоемах питьевой воды Австралии» . Исследования воды . 124 : 454–464. дои : 10.1016/j.watres.2017.07.073 . ISSN   0043-1354 . ПМИД   28787682 .
  24. ^ Jump up to: а б Флора пресноводных водорослей Британских островов: справочник по идентификации пресноводных и наземных водорослей . 01.02.2003.
  25. ^ Jump up to: а б дель Кампо, Хавьер; Помбер, Жан-Франсуа; Шлапета, Ян; Ларкум, Энтони; Килинг, Патрик Дж. (январь 2017 г.). «Другой» коралловый симбионт: разнообразие и распространение Ostreobium» . Журнал ISME . 11 (1): 296–299. дои : 10.1038/ismej.2016.101 . ISSN   1751-7370 . ПМК   5315466 . ПМИД   27420029 .
  26. ^ Лонгпхуирт, Сан-Франциско; Лейнарт, А; Гуарини, Дж. М.; Шово, Л; Клакин, П; Херлори, О; Амис, Э; Хуонник, П; Рагено, О (20 декабря 2006 г.). «Обнаружение миграции микрофитобентоса в сублиторальной зоне» . Серия «Прогресс в области морской экологии» . 328 : 143–154. Бибкод : 2006MEPS..328..143L . дои : 10.3354/meps328143 . ISSN   0171-8630 .
  27. ^ Бульон, В.В. (январь 2004 г.). «Вклад основных групп автотрофных организмов в первичную продукцию водных объектов» . Водные ресурсы . 31 (1): 92–102. doi : 10.1023/b:ware.0000013579.89883.55 . ISSN   0097-8078 . S2CID   129729257 .
  28. ^ Маковинская, Ярмила; Глубикова, Даса (2014), Лиска, Игорь (ред.), «Фитобентос реки Дунай» , Бассейн реки Дунай , том. 39, Берлин, Гейдельберг: Springer Berlin Heidelberg, стр. 317–340, doi : 10.1007/698_2014_310 , ISBN  978-3-662-47738-0 , получено 14 ноября 2021 г.
  29. ^ Лоу, Рекс Л. (1979), Уорд, Джеймс В.; Стэнфорд, Джек А. (ред.), «Экология фитобентоса и регулируемые потоки» , «Экология регулируемых потоков » , Бостон, Массачусетс: Springer US, стр. 25–34, номер документа : 10.1007/978-1-4684-8613-1_3. , ISBN  978-1-4684-8615-5 , получено 14 ноября 2021 г.
  30. ^ Jump up to: а б Фигероа, Фабиан; Педрерос, Пол; Кресты, Фабиола; Абдулла-Диас, Роберт; Эрнандес, Виктор; Теленок, Джозеф; Уррутиа, Роберт (13 декабря 2018 г.). «Влияние охвата Didymosphenia geminata на фитобентосное сообщество Андского бассейна в Чили» . Чилийский журнал естественной истории . 91 (1): 10. дои : 10.1186/s40693-018-0080-y . ISSN   0717-6317 . S2CID   55554713 .
  31. ^ Вебстер, Ян Т.; Форд, Филип В.; Ходжсон, Брюс (август 2002 г.). «Вклад микрофитобентоса в динамику питательных веществ и фитопланктона в мелкой прибрежной лагуне» . Эстуарии . 25 (4): 540–551. дои : 10.1007/bf02804889 . ISSN   0160-8347 . S2CID   84789607 .
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 061fbd3e854150d652415eabdf63899e__1704174960
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/06/9e/061fbd3e854150d652415eabdf63899e.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Phytobenthos - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)