sevinПОВОЛЖСКИЙ ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛPovolzhskiy Journal of Ecology1684-73182541-8963Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем экологии и эволюции им. А. Н. Северцова РАН; Товарищество научных изданий КМК.10.35885/1684-7318-2022-4-388-399sevin-379Research ArticleСТАТЬИARTICLESСтруктурные показатели и токсичные виды цианобактерий Псковского озераStructural indicators and toxic species of cyanobacteria of Pskov Lakehttps://orcid.org/0000-0002-5553-2296ДрозденкоТ. В.DrozdenkoТ. V.

  Дрозденко Татьяна Викторовна

180000, г. Псков, пл. Ленина, д. 2 

 Lenin Square, Pskov 180000 

tboichuk@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-8524-3997АлександроваС. М.AleksandrovaS. M.

  Александрова Светлана Михайловна

180000, г. Псков, пл. Ленина, д. 2 

 Lenin Square, Pskov 180000 

superkandidat@rambler.ruhttps://orcid.org/0000-0002-9690-8034АнталТ. К.AntalT. K.

 Антал Тарас Корнелиевич

180000, г. Псков, пл. Ленина, д. 2 

 Lenin Square, Pskov 180000 

taras_an@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-6030-7344ТихомироваЕ. И.TikhomirovaE. I.

  Тихомирова Елена Ивановна

 410054, г. Саратов, ул. Политехническая, д. 77 

 77 Politekhnicheskaya St., Saratov 410054 

tichomirova_ei@mail.ruПсковский государственный университетРоссияPskov State UniversityRussian FederationСаратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю. А.РоссияYuri Gagarin State Technical University of SaratovRussian Federation20222212202204388399Copyright © Дрозденко Т.В., Александрова С.М., Антал Т.К., Тихомирова Е.И., 20222022Дрозденко Т.В., Александрова С.М., Антал Т.К., Тихомирова Е.И.Drozdenko Т.V., Aleksandrova S.M., Antal T.K., Tikhomirova E.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://sevin.elpub.ru/jour/article/view/379

Исследовались цианобактериальные сообщества Псковского озера в разные сезоны 2021 г. и проведено сравнение с данными 2018 – 2020 годов. Получены сведения о таксономическом составе и количественных характеристиках цианобактерий, показаны виды, токсичные для живых организмов. Всего на четырех постоянных станциях озера зарегистрировано 196 видовых таксонов фитопланктона, 15.8% из которых приходилось на цианобактерии. Наиболее сходными в видовом отношении были цианобактериальные сообщества в летний и осенний периоды. Количественные показатели цианобактерий, такие как численность и биомасса, были минимальными в весенний период, максимальными – в летне-осенний. В каждый из исследованных сезонов года среди обнаруженных цианобактерий присутствовали токсичные и потенциально токсичные виды, принадлежащие родам Anabaena, Aphanizomenon, Lyngbya, Microcystis, Nodularia, Nostoc. Суммарный вклад представителей данных родов в общую численность фитопланктона изменялся от 4.0% весной до 65.0% осенью. В летний период на долю цианобактерий из вышеназванных родов в общей численности микроводорослей приходилось около 40.0%. Наибольшая роль отмечена для водоросли Microcystis aeruginosa (Kützing) Kützing, которая вызывает «цветение» водоемов, а также продуцирует токсин микроцистин, обладающий гепатотоксичностью. Исследование Псковского озера требует постоянного мониторинга содержания цианотоксинов, особенно в осенний период, когда наблюдается максимальное по биомассе содержание цианобактерий, в том числе токсичных видов, что может привести к серьезным последствиям.

The cyanobacterial communities of Lake Pskov were studied in several seasons of 2021, and a comparison was made with the data of earlier studies. Data on the taxonomic composition and quantitative characteristics of cyanobacteria have been obtained, and some species toxic to living organisms are shown. 196 species taxa of phytoplankton in total were recorded at four permanent stations of the lake, 15.8% of which were cyanobacteria. The cyanobacterial communities were most similar in terms of the specific composition in summer and autumn. Some quantitative indicators of cyanobacteria, such as their abundance and biomass, were minimal and maximal in spring and summer–autumn, respectively. Toxic and potentially toxic species belonging to the genera Anabaena, Aphanizomenon, Lyngbya, Microcystis, Nodularia, and Nostoc were present among the detected cyanobacteria in each of the studied seasons of the year. The total contribution of representatives of these genera to the total abundance of phytoplankton varied from 4.0% in spring to 65.0% in autumn. In summer, the share of cyanobacteria from the above genera in the total number of microalgae accounted for ~40.0%. The greatest role was noted for the algae Microcystis aeruginosa (Kützing) Kützing, which causes “blooming” of reservoirs and also produces the toxin microcystin with hepatotoxicity. Any study of Lake Pskov requires constant monitoring of the content of cyanotoxins, especially in autumn, when the maximum biomass content of cyanobacteria, including toxic species, is observed, which may lead to serious consequences.

водные экосистемыфитопланктонэкологический мониторингцианобактериальные сообществатоксиныцветение водыэвтрофикацияaquatic ecosystemsphytoplanktonenvironmental monitoringcyanobacterial communitiestoxinswater bloomeutrophicationИсследование выполнено при финансовой поддержке Российского научного фонда (проект № 20-64-46018)The reported study was funded by Russian Science Foundation (project number 20-64- 46018).ReferencesБелякова Р. Н. Виды родов Aphanocapsa и Microcystis (Cyanoprokaryota), вызывающие «цветение» водоемов Северо-Запада России // Новости систематики низших растений. 2004. Т. 37. С. 8 – 21.Belyakova R. N. Bloom forming Aphanocapsa and Microcystis species (Cyanoprokaryota) in water bodies of North-West of Russia. Novosti sistematiki nizshikh rastenii, 2004, vol. 37, pp. 8–21 (in Russian).Белякова Р. Н., Волошко Л. Н., Гаврилова О. В., Гогорев Р. М., Макарова И. В., Околодков Ю. Б., Рундина Л. А. Водоросли, вызывающие «цветение» в водоемах Северо-Запада России. М. : Т-во науч. изд. КМК, 2006. 368 с.Belyakova R. N., Voloshko L. N., Gavrilova O. V., Gogorev R. M., Makarova I. V., Okolodkov Yu. B., Rundina L. A. Bloom Forming Algae in Water Bodies of North-West of Russia. Moscow, KMK Scientific Press, 2006. 368 p. (in Russian).Белых О. И., Гладких А. С., Сороковикова Е. Г., Тихонова И. В., Потапов С. А., Федорова Г. А. Микроцистин-продуцирующие цианобактерии в водоемах России, Беларуси и Украины // Химия в интересах устойчивого развития. 2013. Т. 21, № 4. С. 363 – 378.Belykh O. I., Gladkikh A. S., Sorokovikova E. G., Tikhonova I. V., Potapov S. A., Fedorova G. A. Microcystin-producing cyanobacteria in water bodies of Russia, Belarus and Ukraine.Chemistry for Sustainable Development, 2013, vol. 21, no. 4, pp. 363–378 (in Russian).Волошко Л. Н., Плющ А. В., Титова Н. Н. Токсины цианобактерий (Cyanophyta) // Альгология. 2008. Т. 18, № 1. С. 3 – 21.Voloshko L. N., Plyushch A. V., Titova N. N. Toxins of Cyanobacteria (Cyanophyta). Algologia, 2008, vol. 18, no. 1, pp. 3–21 (in Russian).Воякина Е. Ю., Русских Я. В., Чернова Е. Н., Жаковская З. А. Токсичные цианобактерии и их метаболиты в водоёмах Северо-Запада России // Теорeтическая и прикладная экология. 2020. № 1. С. 124 – 129. https://doi.org/10.25750/1995-4301-2020-1-124-129Voyakina E. Yu., Russkikh Ya. V., Chernova E. N., Zhakovskaya Z. A. Toxic cyanobacteria and their metabolites in water bodies of the North-West of Russia. Theoretical and Applied Ecology, 2020, no. 1, pp. 124–129 (in Russian). https://doi.org/10.25750/1995-4301-2020-1-124-129Громов Б. В. Цианобактерии в биосфере // Соросовский образовательный журнал. 1996. № 9. С. 33 – 39.Gromov B. V. Cyanobacteria in the biosphere. Soros Educational Journal, 1996, no. 9, pp. 33–39 (in Russian).Дрозденко Т. В., Антал Т. К. Оценка качества воды устья реки Великой по показателям фитопланктона // Вестник Астраханского государственного технического университета. Сер. Рыбное хозяйство. 2021. № 1. С. 51 – 60. https://doi.org/10.24143/2073-5529-2021-1-51-60Drozdenko T. V., Antal T. K. Evaluating water quality in Velikaya River by using phytoplankton characteristics. Vestnik of Astrakhan State Technical University. Series: Fishing Industry, 2021, no. 1, pp. 51–60 (in Russian). https://doi.org/10.24143/2073-5529-2021-1-51-60Кузьмин Г. В. Таблицы для вычисления биомассы водорослей. Магадан : ДВНЦ АН СССР, 1984. 47 с.Kuzmin G. V. Tablitsy dlia vychisleniia biomassy vodoroslei [Tables for Calculating the Biomass of Algae]. Magadan, Dal'nevostochnyi nauchnyi tsentr AN SSSR Publ., 1984. 47 p. (in Russian).Псковско-Чудское озеро // Рыбы и озера Псковской области. Псков, 2022. URL: http://pskovfish.ru/ozero-sp/ozera_pskovsko_chydskoe.htm (дата обращения: 25.06.2022).Pskov-Peipsi Lake. In: Ryby i ozera Pskovskoi oblasti [Fish and Lakes of the Pskov Region]. Pskov, 2022. Available at: http:// pskovfish.ru/ozero-sp/ozera_pskovsko_chydskoe.htm (accessed 25 June 2020).Садчиков А. П. Методы изучения пресноводного фитопланктона: методическое руководство. М. : Университет и школа, 2003. 157 с.Sadchikov A. P. Metody izucheniia presnovodnogo fitoplanktona: metodicheskoe rukovodstvo [Methods for Studying Freshwater Phytoplankton: A Methodological Guide]. Moscow, Universitet i shkola Publ., 2003. 157 p. (in Russian).Степанова Н. Ю., Халиуллина Л. Ю., Никитин О. В., Латыпова В. З. Структура и токсичность цианобактерий в рекреационных зонах водоемов Казанского региона // Вода: химия и экология. 2012. № 11. С. 67 – 72.Stepanova N. Yu., Khaliullina L. Yu., Nikitin O. V., Latypova V. Z. Structure and toxicity of cyanobacteria in recreational areas of reservoirs in the Kazan region. Water: Chemistry and Ecology, 2012, no. 11. pp. 67–72 (in Russian).Чернова Е. Н., Русских Я. В., Жаковская З. А. Токсичные метаболиты сине-зелёных водорослей и методы их определения // Вестник СПбГУ. Физика и химия. 2017. Т. 4, вып. 4. C. 440 – 473. https://doi.org/10.21638/11701/spbu04.2017.408Chernova E. N., Russkikh Ya. V., Zhakovskaya Z. A. Toxic metabolites of blue-green algae and methods for their determination. Bulletin of St. Petersburg State University. Physics and Chemistry, 2017, vol. 4, iss. 4, pp. 440–473 (in Russian). https://doi.org/10.21638/11701/spbu04.2017.408Шмидт В. М. Статистические методы в сравнительной флористике. Л. : Изд-во Ленингр. ун-та, 1980. 176 с.Shmidt V. M. Statisticheskie metody v sravnitel'noi floristike [Statistical Methods in Comparative Floristry]. Leningrad, Izdatel'stvo Leningradskogo universiteta, 1980. 176 p. (in Russian).Paerl H. W., Huisman J. Climate change: A catalyst for global expansion of harmful cyanobacterial blooms // Environmental Microbiology Reports. 2009. Vol. 1, iss. 1. P. 27 – 37. https://doi.org/10.1111/j.1758-2229.2008.00004.xPaerl H. W., Huisman J. Climate change: A catalyst for global expansion of harmful cyanobacterial blooms. Environmental Microbiology Reports, 2009, vol. 1, iss. 1, pp. 27–37. https://doi.org/10.1111/j.1758-2229.2008.00004.xRastogi R. P., Sinha R. P., Incharoensakdi A. The cyanotoxin-microcystins: Current overview // Reviews in Environmental Science and Bio/Technology. 2014. Vol. 13, iss. 2. P. 215 –249. https://doi.org/10.1007/s11157-014-9334-6Rastogi R. P., Sinha R. P., Incharoensakdi A. The cyanotoxin-microcystins: Current overview. Reviews in Environmental Science and Bio/Technology, 2014, vol. 13, iss. 2, pp. 215–249. https://doi.org/10.1007/s11157-014-9334-6Rastogi R. P., Madamwar D., Incharoensakdi A. Bloom dynamics of Cyanobacteria and their toxins: Environmental health impacts and mitigation strategies // Frontiers in Microbiology. 2015. Vol. 6. Article number 1254. https://doi.org/10.3389/fmicb.2015.01254Rastogi R. P., Madamwar D., Incharoensakdi A. Bloom dynamics of Cyanobacteria and their toxins: Environmental health impacts and mitigation strategies. Frontiers in Microbiology, 2015, vol. 6, article number 1254. https://doi.org/10.3389/fmicb.2015.01254Sivonen K. Cyanobacterial toxins and toxin production // Phycologia. 1996. Vol. 35, suppl. 6. P. 12 – 24. https://doi.org/10.2216/i0031-8884-35-6S-12.1Sivonen K. Cyanobacterial toxins and toxin production. Phycologia, 1996, vol. 35, suppl. 6, pp. 12–24. https://doi.org/10.2216/i0031-8884-35-6S-12.1Tanabe Y., Hodoki Y., Sano T., Tada K., Watanabe M. M. Adaptation of the freshwater bloom-forming cyanobacterium microcystis aeruginosa to Brackish water is driven by recent horizontal transfer of sucrose genes // Frontiers in Microbiology. 2018. Vol. 9. Article number 1150. https://doi.org/10.3389/fmicb.2018.01150Tanabe Y., Hodoki Y., Sano T., Tada K., Watanabe M. M. Adaptation of the freshwater bloom-forming cyanobacterium microcystis aeruginosa to Brackish water is driven by recent horizontal transfer of sucrose genes. Frontiers in Microbiology, 2018, vol. 9, article number 1150. https://doi.org/10.3389/fmicb.2018.01150Guidelines for Safe Recreational Water Environments. Vol. 1: Coastal and Fresh Waters. Geneva : World Health Organization, 2003. 219 p.Guidelines for Safe Recreational Water Environments. Vol. 1: Coastal and Fresh Waters. Geneva, World Health Organization, 2003. 219 p.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.