Жгутиконосцы и инфузории как агенты биоконтроля цианобактериальных цветений

Аннотация

Вредоносное цветение водорослей (ВЦВ), в частности, цианобактериальное цветение, представляет собой глобальную экологическую проблему. Существующие физические и химические методы борьбы с ВЦВ имеют существенные ограничения, что определяет необходимость поиска эффективных и экологически безопасных альтернатив. В данном обзоре систематизированы и проанализированы литературные и собственные данные о биотических взаимодействиях жгутиконосцев и инфузорий с цианобактериями, а также оценен их потенциал в качестве агентов биоконтроля. Показано, что наиболее перспективными для контроля ВЦВ являются миксотрофные жгутиконосцы родов Ochromonas и Poterioochromonas, сочетающие устойчивость к токсичным штаммам, способность к активному выеданию различных морфотипов цианобактерий и деградации вторичных метаболитов. Среди инфузорий эффективность против нитчатых форм проявляют некоторые представители рода Nassula. Эффективность применения протистов определяется комплексом биотических и абиотических факторов: морфологией жертвы, физиологией хищника, соотношением численности клеток, параметрами среды и межвидовыми взаимодействиями. Отмечено, что большинство исследований ограничено лабораторными экспериментами, и для масштабирования технологий необходимы полевые испытания. Рассмотрены комбинированные подходы, сочетающие биологический контроль с физическими или химическими методами, а также возможности использования машинного обучения для прогнозирования сроков цветения и оптимизации параметров инокуляции. В качестве одного из перспективных решений предложена концептуальная схема плавучей модульной станции биоремедиации, включающей сбор биомассы, ультразвуковое разрушение колоний, выедание цианобактерий протистами и осаждение детрита. Работа обобщает современные знания и определяет направления дальнейших исследований в области биорегулирования ВЦВ с использованием протистов.