Вестник МГТУ, 2023, Т. 26, № 1.

Петров А. Н. и др. Экспериментальная оценка токсикорезистентности бентосной микроводоросли. влияния ионов меди на микроводоросль Porphyridium purpureum (Bory) K. M. Drew et R. Ross 1965 показано (Маркина и др., 2019), что при концентрациях токсиканта 50-100 мкг л -1 уже на 4-е сутки эксперимента наблюдалось выраженное угнетение роста популяции и снижение содержания в клетках фотосинтетических пигментов по сравнению с контролем. Для бентосной диатомовой Amphora coffeaeformis (C. Agardh) Kutzing 1844 выявлено, что токсическое воздействие тяжелых металлов (медь, свинец, кадмий) наблюдается уже при концентрации 0,02 мк гл -1, когда отмечается подавление роста клеток и разрушение клеточных мембран, что приводит к уменьшению содержания хлорофилла (Anantharaj et al., 2011). Установлено, что техногенно загрязненные бухты региона Севастополя характеризуются высоким содержанием меди и кадмия в водной толще: от 7,07 до 22,56 мк гл 1 Cu2+ и 0,13-1,74 мк гл 1 Cd2+, вследствие чего в произрастающих в этом районе макрофитах накапливается значительное количество токсикантов: 3,38-14,96 мг Cu2+ на 1 кг и 0,12-1,13 мг Cd2+ на 1 кг сухой массы таллома (Niemiec et al., 2015). Столь высокие значения уровней аккумуляции ионов тяжелых металлов могут нести потенциальные угрозы для гидробионтов, вовлеченных в трофические цепи прибрежной морской экосистемы, в которых бентосные диатомовые являются ведущим первичным звеном. С учетом вышесказанного следует отметить, что угнетение роста численности и физиологического состояния клеток T. excentrica и других видов диатомовых может быть вызвано как негативным воздействием ионов меди на фотосинтетический аппарат и процессы синтеза аминокислот, влияющих на рост популяции (Cid et al., 1995; Kim et al., 2017; Leung et al., 2017), так и подавлением вегетативного размножения клеток (Филенко и др., 2007). При этом повышенная резистентность (по сравнению с планктонными видами) бентосной T. excentrica к токсическому эффекту меди может быть обусловлена наличием у клеток силифицированного панциря, снабженного сложной многоуровневой системой ареол, снижающих токсичное воздействие на клетку ионов меди, поступающих из внешней среды. Подобные морфологические адаптации могут обеспечивать устойчивое развитие колоний бентосных диатомовых на рыхлых субстратах, в которых уровни содержания токсиканта, как правило, значительно выше, чем в водной толще (Levy et al., 2007; Niemiec et al., 2015; Kim et al., 2017). Выявленная у T. excentrica более высокая токсикорезистентность может быть также связана с ее обитанием при черноморской солености до 18 %о, поскольку в морской воде атомы хлора могут замещать ионы меди в процессе образования хелатных комплексов, в целом менее токсичных по сравнению со свободными ионами металлов. Защитной реакцией на повышенное содержание меди в среде может служить и дополнительное выделение клетками диатомовых водорослей полисахаридной слизи, что является одним из универсальных механизмов детоксикации тяжелых металлов (Crespo et al., 2013; Miazek et al., 2015). Заключение По результатам изучения отклика клоновой культуры морской бентосной диатомовой T. excentrica на воздействие широкого диапазона концентрации ионов меди установлено, что при концентрациях Cu2+ 32-64 мкгл 1доля живых клеток достоверно снижается по отношению к контролю только на 10-е сутки эксперимента. Характер прироста абсолютной численности клеток T. excentrica при данных концентрациях соответствует сигмоидной кривой "доза - эффект". Значения прироста достигают максимума к 5-м суткам эксперимента, а в период 5-10-х суток - снижаются за счет накопленного негативного влияния токсиканта и старения культуры. Для концентраций ионов меди 128-256 мк гл 1 статистически значимого прироста численности живых клеток в период 1-5-х суток не отмечено, в последующий период 5-10-х суток значения снижаются до нуля. При высоких концентрациях токсиканта (320 мкгл 1 и выше) численность живых клеток в культуре падает до нуля уже на 3-и сутки. В этот же период выявлено и достоверное снижение интенсивности удельного прироста клеток. Для T. excentrica впервые установлена пороговая для выживания и роста концентрация Cu2+ (128 мк гл -1), которая в 3-10 раз превышает известные в литературе значения, критичные для некоторых видов облигатных планктонных микроводорослей. Более высокая резистентность бенто-планктонной T. excentrica к токсическому воздействию меди может быть обусловлена морфофизиологическими адаптациями, которые обеспечивают устойчивое развитие данного вида при контакте с рыхлым донным субстратом, в котором поллютанты аккумулируются в значительно больших концентрациях, чем в водной толще. Полученные результаты позволяют рекомендовать диатомовую водоросль T. excentrica для использования в качестве нового перспективного тест-объекта в токсикологических экспериментах по изучению влияния тяжелых металлов на эту ключевую группу одноклеточных автотрофов. Благодарности Работа выполнена в рамках госзадания ФИЦ ИнБЮМ РАН по теме "Закономерности формирования и антропогенная трансформация биоразнообразия и биоресурсов Азово-Черноморского бассейна" (госрегистрация № 121030100028-0). Авторы выражают благодарность коллегам из ИнБЮМ РАН вед. инженерам Трофимову С. А. и Литвину Ю. И. за помощь при содержании клоновых культур, проведении 84