РАЗДЕЛ 2
ВЛИЯНИЕ БИОТИЧЕСКИХ И АБИОТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ СРЕДЫ НА СТРУКТУРУ ПОЛЯ
БИОЛЮМИНЕСЦЕНЦИИ
В МОРЯХ СРЕДИЗЕМНОМОРСКОГО БАССЕЙНА
Биолюминесцентное поле океана зависит от видового состава излучателей,
генерирующих световые вспышки, их концентрации, физиологического состояния,
эндогенных и экзогенных ритмов, миграций и действия внешних раздражителей [5,
26, 74, 103]. Наиболее существенный вклад в поле биолюминесценции пелагиали
вносят динофлагелляты [10, 93, 95, 125, 126]. Другим таксоном, вносящим
существенный вклад в свечение моря, являются ракообразные [11, 35, 36, 76,
104]. Рассматривая особенности тонкой структуры поля биолюминесценции, как
показателя агрегированности планктона, следует оценить вклад различных таксонов
в суммарный эффект свечения и сопоставить их вертикальные распределения с
профилями биолюминеценции.
Интенсивность биолюминесценции планктонных организмов изменяется достаточно
сильно в течение суток [81, 130]. При этом изменяется не только интенсивность,
но и характер вертикального распределения, что связано как с ритмичностью
свечения отдельных планктеров, так и их перераспределением по глубине в
результате миграций [26, 80, 91, 120]. Поэтому при сравнении интенсивности поля
биолюминесценции и параметров его тонкой структуры в различных районах Мирового
океана следует учитывать все периодические изменения в его структуре.
При изучении вертикальной структуры поля биолюминесценции важно выяснить, как
связано вертикальное распределение интенсивности биолюминесценции с
вертикальным распределением основных гидрофизических параметров среды. Для
этого необходимо оценить связь тонкой структуры поля биолюминесценции с тонкой
структурой поля температуры в различное время суток и произвести сопоставление
вертикальных размеров тонкоструктурных неоднородностей в профилях температуры,
солености и биолюминесценции. Рассмотрению всех этих вопросов посвящена данная
глава.
2.1. Роль некоторых фракций планктона в формировании структуры поля
биолюминесценции в морях Средиземноморского бассейна.
Ещё до начала регулярных исследований биолюминесценции in situ доминировало
мнение, что основным продуцентом поля биолюминесценции фотического слоя
являются динофлагелляты [74, 103]. Начавшиеся с 1955 года инструментальные
измерения этого биофизического поля в первое время лишь развивали и дополняли
указанную точку зрения [10, 26, 93, 95, 125, 126], а фундаментальный труд
P.B.Tett и M.G.Kelly [127] окончательно сформировал картину преобладающего
вклада динофлагеллят в ПБ фотического слоя.
Между тем, появлялись результаты исследований, которые свидетельствовали, что
пространственно-временные характеристики ПБ могут в значительной мере
определяться и другими планктонными фракциями, в частности, ракообразными
[104], оболочниками [26], бактериями [94, 109, 118] и т.д. Кроме того,
выяснилось, что вклад отдельных компонентов планктонного сообщества в
биолюминесцентный потенциал фотического слоя зависит от района исследований
[92], сезона [101, 110, 111], времени суток [12, 81, 130] и т.д. Именно в силу
этих обстоятельств свечение поверхностного слоя в различных районах океана
изменяется от «молочного» и «разлитого» до «искрящегося» и «вспышкового» [74,
94].
В силу существующих ранее сложностей, не позволяющих исследователям проводить
количественные сопоставления характеристик поля биолюминесценции и планктона,
выводы в указанных работах носили больше качественный характер и не позволяли
прогнозировать состояние одного поля по известным характеристикам другого.
Известно небольшое количество работ, в которых даны количественные оценки
степени связанности этих распределений [27,28]. Их исследования показали, что
независимо от района наблюдений, наиболее сильную связь с распределением
интенсивности биолюминесценции обнаруживают следующие величины: общая биомасса
планктона, численность фитопланктона, общая численность бактерий. Вклад же этих
групп в эффективность множественной регрессионной модели, который различен для
разных районов исследований и времени проведения наблюдений, не оценен. Это
вызвало необходимость проведения специальных исследований в таком направлении.
Для получения высокой степени достоверности прогноза модели требовалась
сопоставимость собранных материалов, и прежде всего, чтобы измерения параметров
поля биолюминесценции, сетные ловы планктона и взятия батометрических проб
приходились бы на одно время и один диапазон глубин. Наша методика позволила
такие условия выполнить.
К анализу были привлечены материалы 97-го (1984 г.) и 109-го (1987 г.) рейсов
НИС “Академик А.Ковалевский” в Черном и Средиземном морях в весенне-летний
(май-июль) и осенне-зимний (ноябрь-декабрь) периоды, соответственно. В
Средиземном море анализировались данные, полученные на 18 станциях по разрезу
от 35050ў с.ш. и 03018ў з.д. до 39019ў с.ш. и 25022ў в.д. через его центральную
часть в весенне-летний сезон. Область исследований в Черном море - также его
центральная часть с глубиной более 2000м ( от 43018ў с.ш. и 33000ў в.д. до
42009ў с.ш. и 29013ў в.д.), но осенне-зимний сезон.
2.1.1. В л и я н и е ф и т о - и м е з о з о о п л а н к т о н а на м е з о м а
с- ш т а б н у ю и з м е н ч и в о с т ь п о л я б и о л ю м и н е с ц е н ц и
и. Поле биолюминесценции в Черном море формируется пиррофитовыми водорослями а
также несколькими видами кишечнополостных и полихет [5,76]. Установлено, что
доминирующая роль в свечении черноморских вод принадлежит динофлагеллятам. Из
них для 27 видов способность к светоизлучению определена инструментально [34].
Наиболее интенсивное свечение биолюминесцентов из динофлаге
- Київ+380960830922