Труды КНЦ вып.14 (ОКЕАНОЛОГИЯ вып. 1/2013(14))

Спектральный состав освещения. Влияние спектрального состава осве­ щения на светособирающий комплекс Fucus vesiculosus. Существует большое количество исследований, посвященных эффекту хроматической адаптации во­ дорослей. Однако большой объем противоречивых данных и сложности с их ин­ терпретацией затрудняют понимание происходящих процессов. Достаточно под­ робно сравнение специфической и неспецифической световой и хроматической адаптаций проводится в статье Ф.Ф.Литвина и В.И.Звалинского (1983). Проведенные нами исследования показали перестройки светособирающего комплекса бурой литоральной водоросли Fucus vesiculosus в ответ на изменение спектрального состава освещения при увеличении глубины произрастания. У бурых водорослей светособирающий комплекс назван FCPA (Fucoxan- thin-Chlorophyll-Protein Assembly) или “ксантосомой”. Комплекс состоит из семи идентичных белковых субъединиц по 54 кДа, каждая из которых содержит 13 мо­ лекул Хл a, 3 - Хл c, 10 - фукоксантина и 1 - виолаксантина. Миграция погло­ щенной энергии в ксантосомах происходит по двум независимым путям, разли­ чающимся по скорости, но не по эффективности: от фукоксантина на Хл a и от Хл c на Хл a (Light-harvesting ..., 1981; Katoh et al., 1989; Mimuro et al., 1990). Однако соотношение пигментов может варьировать в зависимости от видовой принадлежности (Barrett, Anderson, 1980; Katoh et al., 1989, 1993; Mimuro et al., 1990; Light-harvesting ..., 1991; Douady et al., 1993). У высших растений и зеленых водорослей содержание хлорофилла в ССК рассчитывают по соотношению Хл a:Хл b (Lichtenthaler, 1987). Поскольку у бурых водорослей соотношение пигментов в ССК неизвестно, то распределение Хл a по пулам ССК или фотосистемы (ФС) можно условно определить по соотноше­ нию Хл а:Хл c+фукоксантин. По аналогии с зелеными водорослями наименьшее значение данного показателя будет указывать на максимальный размер ССК. В состав ССК высших растений и зеленых водорослей в качестве основного светособирающего пигмента, кроме Хл а, входит только Хл b. Поэтому при из­ менении спектрального состава освещения у данной группы организмов можно выявить лишь изменение размера ССК, но не перестройку его структуры. В состав ССК красных водорослей (фикобилисома), кроме Хл а, входит 2 пигмент-белковых комплекса: фикоэритрин и фикоцианин с максимумами поглощения в различ­ ных областях спектра. И все исследования хроматической адаптации красных водорослей указывают на факт изменения соотношения именно данных пигмен­ тов. Таким образом, здесь выявляется перестройка структуры фикобилисомы. У бурых водорослей в состав ксантосомы, кроме Хл а , также входит 2 светосо­ бирающих пигмента, Хл с и фукоксантин, с различными спектрами поглощения. И изменение соотношения данных пигментов также будет указывать на пере­ стройку структуры ксантосомы как на адаптацию к изменению спектрального состава освещения. Проведенные нами исследования показали, что на побережье Баренцева моря (губа Зеленецкая) в летний период примерно 80 % ФАР задерживается первым метровым слоем воды. Глубины 5 м достигает примерно 6 %ФАР, глу­ бины 15 м - примерно 0.4 %. В сентябре прозрачность воды увеличивается, и 1 %ФАР достигает глубины свыше 30 м. Ультрафиолетовая радиация поглоща­ ется верхними слоями воды, интенсивность освещения в красной (700 нм) и си­ ней (400 нм) областях спектра также значительно снижаются. На максимальную глубину проникает зеленый (545 нм), желтый (580 нм) и в меньшей степени оранжевый (620 нм) свет.