Труды КНЦ (Естественные и гуманитарные науки вып.3/2025(4))

на микроскопе Olympus CX-41 (Olympus, Япония) c камерой ProgRes CT3. Способность к восстановлению роста определялась путём пересева образцов на твёрдую питательную среду BG-11. Для визуализации данных использовалась тепловая карта, созданная с помощью языка программирования R с использованием пакета ggplot2. Данные были преобразованы в бинарный формат, где значение 1 указывало на обнаружение признака, а значение 0 — на его отсутствие. Изменение морфологии отмечали с помощью микроскопа AxioScope A1 (Carl Zeiss, Йена, Германия), оснащённого камерой Olympus DP23. В дополнительной серии экспериментов оценивали ингибирование флуоресценции штаммов Scenedesmus sp. и Nostoc sp. LK-20-1. Предварительно биомассу сгущали путём центрифугирования в течение 5 мин при 6 тыс. об/мин. В эппендорфы со средой Z8 и градиентом концентраций меди от 5 мкг/л до 10 мг/л переносили 2 мкл биомассы с достижением конечного объёма раствора в 1 мл. Спустя сутки регистрировали флуоресценцию на микроскопе Olympus CX-41 (Olympus, Япония) с камерой ProgRes CT3. Р е зу л ь т а ты и обсуждение Для питьевой воды ПДК меди составляет 1,0 мг/л, что является строгим стандартом, установленным в санитарных правилах СанПиН 2.1.4.1074-01. Для почв предельно допустимая концентрация меди составляет 3,0 мг/кг, с учётом различных показателей вредности [10]. В рамках данного исследования были изучены концентрации меди, превышающие ПДК до 15 раз. В сильно загрязнённых районах содержание меди может достигать значительно более высоких значений, до 469 мг/кг в верхних слоях почвы в окрестностях г. Мончегорск [11]. Медь в малых дозах является необходимым микроэлементом для клеток микроводорослей, однако при превышении пороговых уровней она становится токсичной [12, 13]. Индикаторы стресса микроводорослей могут проявляться в разнообразных формах, включая изменения морфологии клеток и физиологических параметров [14]. За 30 дней первого этапа эксперимента при концентрации меди выше 3 мг/л не наблюдалось прироста биомассы. Медь показала угнетающий эффект на клетки микроводорослей, приводя к полной или частичной утрате клеточного содержимого, в том числе пигментов, к уменьшению размера клеток или их полному обезвоживанию, ингибированию автофлуоресценции хлорофилла и невозможности восстановить рост при наступлении благоприятных условий. Для всех исследуемых штаммов при воздействии 3 мг/л меди наблюдали изменения в сравнении с контролем: уменьшение клеток в объёме, частичную или полную потерю пигментации. У M icrothamnion sp. (рис. 1Б) в уцелевших клетках, окружённых остатками разрушенных структур, наблюдалось отделение протопласта от стенок. У штамма Scenedesmus sp. (рис. 1Г) наблюдалось выраженное отрицательное воздействие меди, предположительно связанное с осмотическим стрессом и дегидратацией клеток [15]. При концентрации меди 15 м г/л Monoraphidium sp., Nostoc sp. 610010 (рис. 1) и Nostoc sp. LK-20-1 (рис. 2) сохранили целостность клеточных оболочек и внутреннего содержимого; средний размер клеток соответствовал контрольным. При этом способность к росту у данных штаммов в культуре с высокой концентрацией ТМ не наблюдалась. Пересев на обычную среду после инкубации с ТМ также не привёл к возобновлению роста данных штаммов, что свидетельствует о невозможности сохранять жизнеспособность в условиях с высокой концентрацией меди. Nostoc sp. KK-12 демонстрировал деградацию независимо от концентраций меди; содержимое при 15 мг/л частично окрашено, что может быть вызвано отложением солей меди. Штамм Nostos sp. LK-20-1 при воздействии 3 мг/л формировал скопления бесформенных клеток, в то время как при концентрации 15 мг/л размеры клеток соответствовали контрольным, сохранена нитчатая структура таллома, что, по всей видимости, объясняется быстрой гибелью клеток и сохранением внешних структур гликокаликса. Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Естественные и гуманитарные науки. 2025. Т. 4, № 3. С. 155-167. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Natural Sciences and Humanities. 2025. Vol. 4, No. 3. P. 155-167. © Невзорова Ю. В., Давыдов Д. А., Редькина В. В., 2025 158