Лимнология и биология пресноводных экосистем
Цели Сетевое издание предоставляет возможность быстро публиковать оригинальные научные работы, посвященные исследованиям биотических и абиотических компонентов внутренних водоемов. Хотя большинство тематик издания относятся к изучению озер, мы также готовы рассматривать статьи, связанные с исследованиями экосистем рек, болот и водохранилищ. Тематики сетевого издания гидрологические, гидрохимические и геохимические аспекты водных экосистем; молекулярная и классическая биология экосистемных исследований; систематика и экология водных экосистем; естественное и антропогенное водействие на водные системы и ресурсы; палеолимнология и история развития окружающей среды; полевые и лабораторные исследования, моделирование.
Эта работа распространяется под международной лицензией Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0.
Наземные фототрофные биопленки искусственных субстратов: разнообразие цианобактерий и микроводорослей в условиях малого города (г. Пущино)
Цель работы заключалась в изучении таксономического разнообразия цианобактерий и эукариотических микроводорослей, формирующих фототрофные биопленки на искусственных субстратах в условиях малого города. В ходе исследования с различных строительных материалов (бетон, цементно-песчаная смесь, штукатурка, металл, древесина) городских зданий и сооружений было изолировано и охарактеризовано 19 штаммов фототрофных микроорганизмов. Молекулярно-филогенетический и морфологический анализы позволили охарактеризовать 5 штаммов цианобактерий и 14 штаммов микроводорослей, среди которых доминирующее положение занимают роды Klebsormidium и Chloroidium. Подтверждена субстратная специфичность фототрофов: наибольшее таксономическое богатство приурочено к пористым и влагоемким материалам (бетон), а также металлическим поверхностям. Особый интерес представляют два штамма – Leptolyngbya sp. VKM Al-382 и Cymatolege sp. VKM Al-383, являющиеся кандидатами в новые для науки виды. Впервые представитель рода Cymatolege, ранее известного исключительно как ассоциированный симбионт морских губок, выявлен в наземном биотопе на антропогенном субстрате, что существенно расширяет знания об экологической пластичности данной группы. Все полученные культуры депонированы в коллекцию микроорганизмов, что создает базу для дальнейших фундаментальных и прикладных исследований в области биокоррозии и разработки методов биозащиты строительных материалов.
Copyright (c) 2026 Лимнология и биология пресноводных экосистем https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
Первые находки представителей рода Coelastrella (Chlorophyta) в тундровых почвах Дуванного Яра (Республика Саха, Россия)
В работе представлены результаты морфологического, молекулярно-генетического и биохимического анализа шести штаммов зелёных водорослей рода Coelastrella, изолированных из тундровых почв Дуванного Яра, опорного разреза верхнеплейстоценовых отложений на правом берегу реки Колымы в Нижнеколымском районе Республики Саха (Россия). Идентификация штаммов проводилась с использованием световой микроскопии и молекулярно-филогенетического анализа на основе последовательностей внутреннего транскрибируемого спейсера ITS2. Установлено, что три штамма D2_3c1, D4_8k, D7_11k принадлежат к виду C. affinis, два штамма D2_6а2, D4_1/5 ‒ к виду C. polaris, и один штамм D4_4/5 ‒ к виду C. multistriata. Данные находки являются первым документальным подтверждением присутствия этих трёх видов в современных почвах Дуванного Яра. Анализ профиля жирных кислот показал, что во всех исследуемых штаммах доминирует α-линоленовая кислота, содержание которой варьировало от 35 до 42% от общего пула жирных кислот. Максимальные значения зафиксированы у штаммов C. polaris (40,4–42,1%). У штаммов C. polaris и C. affinis отмечается также высокое содержание пальмитиновой (20–23%) и линолевой (9–12%) кислот. Штамм C. multistriata D4_4/5 характеризуется значительным накоплением 7,10,13-гексадекатриеновой кислоты (16%), содержание которой в 1,6–3,3 раза выше, чем у других изученных штаммов. Полученные результаты расширяют представления о видовом разнообразии рода Coelastrella в арктических экосистемах и демонстрируют значительный биотехнологический потенциал выделенных штаммов как продуцентов полиненасыщенных жирных кислот для применения в аквакультуре и пищевой промышленности.
Метагеномно-ассоциированные геномы неаксеничных цианобактерий: таксономия, функциональный потенциал и отбор перспективных штаммов для агробиотехнологий
Поиск новых высокоэффективных штаммов микроорганизмов и конструирование на их основе полифункциональных микробных препаратов является одним из ключевых векторов развития современных агробиотехнологий. В настоящей работе с использованием методов полногеномного анализа метагеномов проведена комплексная таксономическая и функциональная характеристика девяти неаксеничных штаммов почвенных нитчатых цианобактерий порядка Nostocales. Сборка геномов, собранных из метагеномов, позволила реконструировать высококачественные геномные последовательности целевых таксонов без трудоемкого этапа аксенизации штаммов. Согласно филогеномному анализу, исследованные культуры занимают обособленное положение на филогенетическом дереве и могут рассматриваться в качестве кандидатов в новые таксоны, что, однако, требует дальнейшей верификации по мере преодоления существующего дефицита референсных геномов почвенных цианобактерий. На основе маркерных рибосомальных генов охарактеризован состав сопутствующей сателлитной микробиоты, локализованной в экзополисахаридных чехлах хозяев. Верифицировано присутствие полезных гетеротрофных бактерий из родов Devosia, Lysobacter, Brevundimonas, Variovorax, Bosea, Achromobacter и Pseudoflavitalea, обладающих выраженным ростостимулирующим и биоконтрольным потенциалом. Функциональная аннотация геномов выявила у всех штаммов наличие полного кластера генов азотфиксации и развитых систем мобилизации фосфора. Штамм Nostoc sp. VKM Al-56 выделялся уникальным аппаратом метаболизма железа, а Nostoc edaphicum VKM Al-156 – путями расщепления ароматических соединений. Интегральный анализ, учитывающий таксономическое и биогеографическое разнообразие, а также наличие ключевых агрономически ценных признаков (способность к синтезу фитогормонов, азотфиксации, мобилизации фосфатов, защите от патогенов и устойчивости к абиотическим стрессам), позволил отобрать три штамма-кандидата для дальнейших прикладных исследований по разработке биопрепаратов для растениеводства: Nostoc sp. VKM Al-115, Hassallia pseudoramosissima VKM Al-158 и Anabaena pirinica VKM Al-153.
Анализ геномов пикоцианобактерий рода Synechococcus из озера Байкал
Род Synechococcus – фотосинтезирующие пикоцианобактерии, которые, как автотрофные микроорганизмы, вносят значительный вклад в продукцию органического вещества и кислорода в морских и пресноводных экосистемах. Широкое распространение представителей рода Synechococcus обусловлено их генетическим разнообразием и экологической пластичностью. Особый интерес представляет изучение этих микроорганизмов в уникальных природных экосистемах, таких как озеро Байкал – пресное олиготрофное глубоководное озеро с высоким процентом эндемизма населяющих его видов. В работе проведен анализ двух геномов представителей рода Synechococcus, восстановленных из метагеномных данных микробных сообществ воды озера Байкал (MAGs): Synechococcus sp. bin7 и Synechococcus sp. bin8. Дана структурно-функциональная характеристика геномов, определены гены антибиотикорезистентности и синтеза вторичных метаболитов. Филогенетический анализ, включающий 90 ближайших пресноводных, морских представителей рода Synechococcus и исследуемых MAGs, показал, что геномы относятся к разным, достаточно удаленным, филогенетическим кладам.
Развитие фитопланктона пойменного водоема в зимний и безледный периоды в условиях разной фенологии зимы (озеро Лунское, бассейн Средней Волги, Россия)
Изменение климата приводит к трансформации зимнего режима водоемов — сокращению ледостава, увеличению числа оттепелей и зимних паводков, что требует переоценки роли подледного периода в жизни фитопланктона. Особенно малоизученными остаются пойменные водоемы, реакция которых на фенологические аномалии зимы может быть непредсказуемой. В настоящей работе проведен анализ сезонной динамики фитопланктона малого эвтрофного озера-старицы Лунское (бассейн Средней Волги) в годы с разной фенологией зимы (2023, 2025–2026 гг.). Водоем испытывает сильную антропогенную нагрузку и регулярные вспышки «цветения» цианобактериями. Показано, что зима является активным период в развитии фитопланктона. В холодную снежную зиму 2023 г. зафиксировано подледное «цветение» (биомасса до 11,8 г/м³), безгетероцистных цианобактерий Planktothrix agardhii (Gom.) Anagn. et Kom. (до 86% общих значений) и Limnothrix redekei (Van Goor) Meffert (до 55%), которые оставались в доминантах и в летний сезон. Массовое развитие этих водорослей происходило как в подледной воде, так и в толще льда (особенно в кристаллической части), превышая показатели развития в подледном горизонте до 2 раз. В аномально теплую «атлантическую» зиму 2025 г. доминировали миксотрофные криптомонады (Cryptomonas spp., Komma caudata (Geitler) D.R.A. Hill, которые создавали зимний пик биомассы до 21 г/м³, сопоставимый с данными летнего сезона. В схожую по фенологии с 2023 г. зиму 2026 г. подледный фитопланктон имел диатомовый характер. Во льду развитие водорослей было слабым, которое более активно шло в верхней снеговой фракции, периодически таявшей в период оттепелей. В структуре льда выявлена сезонная сукцессия: от гетерогенного «предшествующего» сообщества к монодоминированию зеленых водорослей в непрозрачном льду или криптофитовому комплексу – в прозрачном, либо полному доминированию диатомей. Полученные результаты опровергают упрощенное представление о стимуляции цианобактерий любым потеплением и демонстрируют, что «атлантизация» зимы может приводить к замещению цианобактерий криптомонадами.
Толерантность региональных штаммов микроводорослей Республики Татарстан к тяжёлым металлам и кислым газам: значение для технологий улавливания углерода
Зелёные микроводоросли являются перспективными биологическими агентами для улавливания диоксида углерода из промышленных дымовых газов и для выращивания на частично очищенных сточных водах, однако такая стратегия культивирования с двумя источниками неизбежно подвергает культуры воздействию тяжёлых металлов и кислых газов - диоксида серы (SO2) и оксидов азота (NOx). В настоящей работе оценена толерантность девяти штаммов микроводорослей (Chlamydomonas sp., Chlorococcum sp., Edaphochlamys debaryana, Chlorella sp., Chlamydomonas moewusii, Chlorella vulgaris и Spongiosarcinopsis sp.), выделенных в 2024 г. из различных водоёмов и поверхностей Республики Татарстан, к свинцу (Pb), кадмию (Cd), SO2 и NOx, с целью отбора наиболее толерантного штамма для дальнейшей разработки в качестве кандидата-секвестратора углерода. Места отбора проб характеризовались по окислительно-восстановительному потенциалу (ЭДС, 27-1518 мВ), pH (6,4-8,0) и спектральному коэффициенту поглощения (цветность воды). Значения EC50, определённые по кривым «доза-эффект», составили от 31,1 до 238,5 мг/л для Pb и от 8,3 до 176,3 мг/л для Cd, в большинстве случаев превышая литературные значения для тех же или родственных таксонов. Чувствительность к 50 ppm SO2 и 50 ppm NOx была низкой у всех изолятов, тогда как 100 ppm NOx и 100 ppm NO2 вызывали значимое ингибирование роста у трёх и пяти изолятов соответственно. Балльная оценка, объединяющая толерантность к Pb, Cd и газам, определила Chlorella vulgaris (изолят 14) как штамм с наилучшими показателями в целом (35 из максимальных 36 баллов), сочетающий наивысшую толерантность к Pb, близкую к максимальной толерантность к Cd и полную толерантность по всем протестированным газовым условиям. Полученные результаты позволяют рекомендовать Chlorella vulgaris в качестве основного кандидата среди исследованных изолятов для дальнейшей оценки в системах культивирования микроводорослей на основе дымовых газов и сточных вод.
Особенности подледной вегетации водорослей в планктоне глубоких холодноводных озер (на примере Телецкого озера, Алтай, Россия)
Подледный фитопланктон изучали в широтной части Телецкого озера в 1997, 2006, 2018, 2023 и 2024 гг. при различной ледовой обстановке – частичный и полный ледостав. Выявлено, что в подледный период снижается общее разнообразие и обилие фитопланктона по сравнению с периодом открытой воды в вегетационный период весна-лето-осень. При мощном ледовом покрытии и толстом слое снега преимущественное развитие по численности получают диатомеи и флагелляты – группа мелкоклеточных центрических Pantocsekiella teletskoyensis, Stephanodiscus minutulus, S. binatus и Stephanocostis chantaicus и криптофитовая водоросль Komma caudata. Данные виды доминируют по численности и в период открытой воды. Крупные представители, например, Mallomonas alpina из золотистых водорослей периодически вносят значительный вклад в биомассу фитопланктона. В целом, в пелагиали разнообразие и обилие фитопланктона ниже, чем на литоральных участках. При устойчивом ледоставе, но с тонким льдом и незначительным слоем снега в подледном фитопланктоне Телецкого озера преимущественное развитие получают цианобактерии, во всех остальных случаях – диатомовые и криптофитовые водоросли. На литоральных участках (с глубинами до 30 м) донные формы и обитатели перифитона в основном из диатомей вносят существенный вклад в разнообразие и обилие зимнего подледного фитопланктона, особенно в его биомассу. В целом, развитие фитопланктона подо льдом Телецкого озера при различной ледовой обстановке было от предельно низкого до среднего для данного водоема уровня. За период 1989–1997 гг. биомасса фитопланктона изменялась в пределах от 0.5 до 1207.5 мг/м3 при средней за сезон около 150 мг/м3 (Митрофанова, 2000). В зимнем фитопланктоне величина средней биомассы за четыре года исследования составила 94.3±21.3 мг/м3 (для всего массива данных) или 175.3±28.7 мг/м3 (для слоя 0–10 м), из чего следует, что по шкале трофности озер И.С. Трифоновой (1990) Телецкое озеро можно отнести к ультраолиготрофным водоемам (0–500 мг/м3). Высокие значения индекса разнообразия Шеннона-Уивера могут свидетельствовать о сформированности подледного сообщества водорослей.
Оценка возможности создания водорослевых ферм для улавливания углекислого газа в климатических условиях Средней полосы России
Фермы по выращиванию микроводорослей являются перспективным направлением для улавливания углерода благодаря высокой фотосинтетической эффективности микроводорослей (10–20 %) по сравнению с наземными растениями (1–2 %), а также способности использовать промышленный CO2 и питательные вещества из сточных вод. В данном исследовании рассчитан углеродный баланс гипотетической фотобиореакторной фермы площадью 100 м², расположенной в условиях умеренного климата Центральной России (г. Казань), с использованием дымовых газов теплоэлектростанции и очищенных городских сточных вод. При продуктивности 3,5 г/л в сутки поглощение CO2 в процессе фотосинтеза (642,25 кг/сутки) превышает суммарные выбросы (21,7 кг CO2/сутки), что обеспечивает отрицательный углеродный след на уровне приблизительно – 226,5 т CO2 в год и подтверждает целесообразность применения таких ферм для секвестрации углерода в условиях умеренного климата. Однако достижение указанной продуктивности требует использования штаммов, устойчивых к загрязнителям, содержащимся в дымовых газах и сточных водах, а также к колебаниям pH и температуры. В связи с этим закрытые фотобиореакторы представляют собой реалистичный, но технически сложный путь к производству биомассы с отрицательным углеродным балансом в умеренных широтах.
Artificial intelligence and modelling in hydrobiological research
Information technology is essential for the advancement of science. Every day, scientists across all fields face overwhelming data volumes that exceed manual processing capabilities. Mathematical models and artificial intelligence (AI) are introduced as a necessary component for processing environmental information. Environmental AI is used mainly for environmental monitoring, hazard toxicology forecasting, and robotic systems aimed at high sampling depth accuracy. A comparative analysis of convolution neural network (CNN) models shows their potential for successful identification of algal species with sufficient illustrative data for successful machine learning. We systematized the application of modern research methods using AI and mathematical modeling in hydrobiology.
Ультраструктурная характеристика биогенеза липидных капель и микролипофагии у пеннатной диатомеи Encyonema silesiacum
Липидные капли диатомовых водорослей – динамичные органеллы, необходимые для энергетического и липидного обмена в клетке, однако их внутриклеточный жизненный цикл остается в значительной степени неизученным на ультраструктурном уровне. В настоящей работе была исследована динамика липидных капель у пеннатной диатомовой водоросли Encyonema silesiacum с помощью флуоресцентной и просвечивающей электронной микроскопии. Оценка размеров и количества липидных капель осуществлялась с помощью окраски BDP 505/515. Показано, что при культивировании в течение 5 дней липидные капли имели диаметр 0,6±0,1 мкм, а при увеличении времени культивирования до 25 дней – 0,8±0,2 мкм, т.е. с увеличением возраста культуры наблюдалось увеличение размеров, что указывало на стресс-индуцированное накопление ТАГ. Мы предполагаем, что липидные капли полностью переносятся в вакуоли с последующей морфологической деградацией. Анализ данных литературы позволяет предположить, что полное поглощение липидных капель вакуолями представляет собой широко распространенный и консервативный путь микролипофагии у диатомовых водорослей. Полученные результаты способствуют пониманию разнообразия липидного метаболизма у диатомовых водорослей.
Экспериментальное изучение вертикального распределения пресноводных диатомовых водорослей в донном осадке
В настоящей работе предложена новая модификация метода изучения сообществ эпипелитных диатомовых водорослей. Суть модификации заключается в помещении на поверхность влажного донного осадка нескольких, а не одного слоя ткани, с последующим раздельным изучением формирующихся в них диатомовых комплексов. Модификация была апробирована на материале из Стерляжьего пруда (Звенигородская биологическая станция МГУ). Полученные результаты свидетельствуют о том, что данный метод позволяет выявить стратификацию эпипелитных сообществ по относительному обилию таксонов видового и родового рангов, размерной структуре сообществ, а также позволяет изучать предпочтения к микрогоризонтам донного осадка у близких по морфологии видов, принадлежащих к роду Sellaphora.
Жгутиконосцы и инфузории как агенты биоконтроля цианобактериальных цветений
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.
Продукционные характеристики Tetraselmis viridis (Chlorophyta) в условиях естественного освещения при повышении обеспеченности углеродом
Для разработки устойчивых биотехнологий производства биомассы микроводорослей требуются оптимизация условий культивирования и оценка продуктивности при естественном освещении, учитывающие естественную динамику факторов среды. Целью данного исследования была оценка влияния углеродного обеспечения на продукционные характеристики, суточную динамику роста и ночную потерю биомассы при полупромышленном культивировании зелёной микроводоросли Tetraselmis viridis в условиях юга России (средние широты). Эксперимент проводили в накопительном режиме в открытых бассейнах при естественном солнечном освещении в весенний период. В контроле не использовалось дополнительного источника углерода, помимо атмосферного воздуха, а в опыте производилась подача CO2 в культуру с поддержанием pH до 8.5. Определяли биомассу, численность клеток, рассчитывали среднесуточную продуктивность, дневную продукцию, ночную потерю биомассы и КПД фотосинтеза. Показано, что в контрольном варианте накопительный рост был ограничен 8 сутками, максимальная среднесуточная продуктивность составила 6.5 г м-2 сут-1, общий урожай – 43.5 г м-2, а рост лимитировался повышением pH до 10.5–10.8. Дополнительная подача CO2 увеличила продуктивность в 1.4 раза (до 9.5 г м-2 сут-1), дневную продукцию – в 1.9 раза (до 14.6 г м-2), максимальную биомассу – до 1.12 г·л-1, а общий урожай – в 2.4 раза (103 г м-2). При этом ночная потеря биомассы снизилась с 12.5 % до 9.5 % от вечерней биомассы, а КПД фотосинтеза повысился с 7.1 % до 12 % в среднем (до 17 % в отдельные дни). Показано, что в условиях обеспеченности углеродом ночная потеря биомассы положительно коррелирует с дневной продукцией. Также показано, что КПД фотосинтеза отрицательно коррелирует с суточной облучённостью. Таким образом, обеспечение культуры T. viridis углекислым газом не только устраняет углеродное лимитирование и способствует более длительному линейному росту, но и повышает эффективность использования солнечной энергии, снижая ночные потери. Полученные результаты могут служить основой для оптимизации технологий культивирования T. viridis в открытых системах с целью получения биомассы для аквакультуры, биотоплива и других биотехнологических применений.
Применение технологий искусственного интеллекта как элемента совершенствования методики экологического мониторинга акватории Черного моря
Данная статья посвящена результатам экспериментального исследования, целью которого было оценить возможность применения технологий искусственного интеллекта для совершенствования методики экологического мониторинга акватории Черного моря, осуществляемого использованием модели компьютерного зрения (YOLO). Основой экологического мониторинга водных объектов является определение загрязненности, количественной характеристикой которой в данном исследовании был выбран индекс сапробности. Сапробность характеризуется степенью загрязнённости водоёма органическими веществами и продуктами их распада. Она определяется по видовому составу организмов (сапробионтов), обитающих в воде и их количеству (частоты встречаемости). В качестве сапробионтов были выбраны микроводоросли перифитона, служащие индикаторами на присутствие органических веществ. Состав и количество микроводорослей, участвующих в процессе микрообрастания, определялись применением метода «стекол обрастания» путем установления стекол в исследуемой прибрежной акватории. Идентификация и подсчет частоты встречаемости микроводорослей, присутствующих в определенный момент времени в акватории, осуществлялся при микроскопировании образцов микрообрастаний. Определенный состав микроводорослей позволил вычислить индекс сапробности исследуемого водного объекта и сделать вывод о его загрязненности. Данный способ требует участия высококвалифицированных специалистов и затраты времени для обработки результатов микроскопирования. В связи с этим, для ускорения процесса в качестве элемента совершенствования методики экологического мониторинга акватории Черного моря, были использованы технологии искусственного интеллекта. Применение модели компьютерного зрения (YOLO) позволило сократить время исследования, оценить качество водного объекта, что подтвердило эффективность применения предлагаемой технологии с целью совершенствования экологического мониторинга водных объектов.
Новые штаммы зеленых микроводорослей из экстремальных биотопов Крыма: таксономическая идентификация с использованием интегративного подхода
Исследование выполнено в рамках проекта по созданию биоресурсной коллекции каротиногенных микроводорослей Крымского региона с целью выявления перспективных штаммов, адаптированных к климатическим условиям юга России. В ходе массового сбора образцов из экстремальных биотопов западной и юго-восточной частей полуострова были выделены и охарактеризованы пять новых штаммов зелёных водорослей. Таксономическая идентификация проведена с применением интегративного подхода, который включал анализ особенностей жизненного цикла, морфологическое описание с использованием световой и сканирующей электронной микроскопии, а также филогенетический анализ участка ядерного генома (ITS1–5.8S–ITS2). В результате штаммы были отнесены четырём родам в составе классов Chlorophyceae (Coelastrella thermophila IBSS-98, Tetradesmus obliquus IBSS-164, Desmodesmus multivariabilis IBSS-167 и IBSS-171) и Trebouxiophyceae (Dictyosphaerium ehrenbergianum IBSS-163). Все штаммы – новые для коллекции ИнБЮМ виды, впервые полученные в чистой культуре из крымской альгофлоры. Многообразие направлений использования этих видов в биотехнологических процессах – от очистки окружающей среды до производства ценных продуктов для фармацевтической, косметической и пищевой промышленности, а также биотоплива – определяет актуальность их дальнейшего изучения, открывая перспективы для развития региональной экономики.
Diatom diversity and community structure of the littoral zone of Lake Ugii, Mongolia
Lake Ugii, one of the largest freshwater lakes in central Mongolia, has experienced increasing anthropogenic pressure and environmental change over recent decades. To evaluate the current ecological condition of the lake shoreline, diatom assemblages were investigated at multiple sampling sites around the lake and associated habitats. A total of 86 diatom taxa were identified in 2024, compared with 110 taxa reported in 2009, indicating a decline in species richness over the past fifteen years. Elevated phosphorus concentration indicators were recorded along the northern and northeastern shoreline, suggesting the influence of organic inputs from surrounding riparian areas. Additionally, there was low substrate stability at sites along the Hooloy River, Hoid Mergen Shanaa, and Saidiin Hoshuu. Multivariate analyses revealed significant spatial variation in diatom community composition among sampling sites (PERMANOVA; R²=0.554; p=0.001), while differences in within-site dispersion were not significant (PERMDISP; p=0.087). Indicator Species Analysis identified five significant indicator taxa, including Diatoma vulgaris Bory, Nitzschia palea (Kützing) W.Smith, Encyonema elginense (Krammer) D.G.Mann, Epithemia sorex Kützing, and Diatoma tenuis C.Agardh. Although measured physicochemical variables (conductivity, temperature, total dissolved solids, salinity, and pH) did not show significant relationships with community composition, spatial differences among assemblages suggest the influence of local shoreline conditions and ongoing land-use changes within the watershed. Comparison with previous surveys indicates a significant decline in diatom diversity and a marked shift in shoreline community composition in Lake Ugii. These findings provide important baseline information for ecosystem monitoring, conservation planning, and sustainable management of the lake and its watershed.
Потенциал зеленых микроводорослей Tetraselmis viridis и Dunaliella salina для биоремедиации водной экосистемы от органофосфорного гербицида глифосата
Сельскохозяйственная деятельность в Крыму и Севастополе приводит к загрязнению водных экосистем гербицидами, в частности глифосатом. Проведена сравнительная оценка физиологического отклика зеленых микроводорослей Tetraselmis viridis и Dunaliella salina на воздействие глифосата (0–2100 мкг/л) в условиях оптимальной (45 мкЭ м-2 с-1) и высокой (500 мкЭ м-2 с-1) освещённостях. Оценена динамика численности водорослей, физиолого-биохимические параметры клеток (содержание хлорофилла a, эффективность работы фотосинтетического аппарата, размеры и гранулярность, продукция активных форм кислорода) и численности ассоциированных бактерий с использованием методов микроскопии, проточной цитометрии и PAM-флуорометрии. Установлено, что глифосат стимулирует рост T. viridis и D. salina, что выражается в высокой фотосинтетической активности клеток, низком уровне окислительного стресса и увеличении биомассы. При оптимальной освещенности у T. viridis наблюдается стимуляция роста при низких и средних концентрациях глифосата (до 700 мкг/л) и угнетение при высоких дозах. D. salina, напротив, проявляет исключительную устойчивость в широком диапазоне концентраций гербицида (до 2100 мкг/л). Высокая освещённость усиливает как стимулирующее, так и токсическое действие глифосата на T. viridis, а для D. salina сужает диапазон толерантности, снижая порог токсичности клеток к гербициду. Показано, что добавление глифосата стимулирует рост ассоциированных бактерий. Однако интенсивное развитие водорослей опережает рост бактериальной популяции, что указывает на прямое потребление глифосата водорослями как источника питания. Способность обоих видов к прямому метаболизму глифосата и возможность управления их состоянием через световой режим определяют высокий потенциал применения данных видов водорослей в системах биологической очистки сточных вод от гербицидных загрязнений. Показана целесообразность применения T. viridis для быстрого удаления низких и умеренных доз глифосата (до 700 мкг/л). D. salina может использоваться для очистки вод от высоких концентраций глифосата.
Долгосрочные эффекты воздействия наночастиц оксида цинка на осенний фитопланктон Черного моря
Широкое применение наночастиц оксида цинка (ZnO НЧ) в хозяйственной деятельности человека делает актуальным вопрос оценки их влияния на окружающую среду. В представленной работе исследовалось влияния ZnO НЧ (10-60 мкг/л) на черноморский фитопланктон при длительном культивировании (17 суток) в условиях экспериментальных микрокосмов. Установлен дозозависимый эффект воздействия наночастиц на рост и функциональное состояние фитопланктона Черного моря в осенний период. Внесение ZnO НЧ приводило к ингибированию роста, фотосинтетической активности и снижению видового разнообразия фитопланктона. При 10 и 20 мкг/л ZnO НЧ численность сообщества сохраняла положительную динамику. Однако отмечено подавление скорости роста и снижение конечной численности водорослей до 60 и 21% от контрольных значений. При этом наблюдалось снижение численности массовых планктонных видов, увеличение вклада бенто-планктонных форм, изменение размерной структуры альгоценоза в сторону преобладания мелкоклеточных видов. При 30 и 60 мкг/л ZnO НЧ на начальном этапе эксперимента отмечалось развитие острого токсического стресса, угнетение фотосинтетической активности и деления клеток, снижение численности сообщества. Однако дальнейшее культивирование микрокосмов в этих условиях приводило к восстановлению роста сообщества за счет перестройки видовой структуры с последующим доминированием небольшого числа толерантных видов (преимущественно бенто-планктонные формы диатомовых водорослей, кокколитофориды Emiliania huxleyi), способных выдерживать высокий уровень токсической нагрузки. Таким образом, фитопланктонное сообщество способно восстанавливать свою численность и фотосинтетическую активность после острого токсического стресса. Однако способность сообщества выживать в условиях хронического загрязнения достигается ценой упрощения его структуры, что ведет к потере стабильности, саморегуляции и в перспективе снижает продукционный потенциал экосистемы.
Структура фитопланктона Воткинского водохранилища (Россия) в 2020 – 2025 годах
По материалам исследований фитопланктона Воткинского водохранилища в июле 2020–2025 г. изучены его таксономический состав, эколого-географическая структура и количественные показатели. Идентифицировано 379 видов и внутривидовых таксонов водорослей из 9 отделов, основу видового богатства создают диатомовые и зеленые водоросли (61% альгофлоры). Список водорослей планктона ежегодно включал от 193 до 301 видов и внутривидовых таксонов, основной состав видов на протяжении ряда лет оставался достаточно постоянным. В эколого-географическом аспекте альгофлора фитопланктона водохранилища представлена типично планктонными видами, широко распространенными в водоемах земного шара, индифферентными к солености воды, обитающими только в пресных водоемах с нейтральными водами. Средняя численность фитопланктона составила 59.6±8.3 млн кл./л и определялась развитием цианопрокариот. Значения средней биомассы – 8.89±0.93 мг/л, ее основу составляли цианопрокариоты и диатомовые водоросли. За период исследования для фитопланктона отмечены колебания значений численности и биомассы на 2 порядка, а также их тренды к увеличению. Доминантный комплекс сформирован цианопрокариотами, преимущественно безгетероцистными мелкоклеточными представителями родов Aphanocapsa, Anathece, Planktolyngbya, а также диатомовыми, криптофитовыми и динофитовыми водорослями. Во все годы исследования основными доминантными видами являлись Aphanizomenon flos-aquaе и Aulacoseira granulata. Происходящие изменения в фитопланктоне, в частности усиление ценотической роли мелкоразмерных диазотрофных цианопрокариот и динофитовых водорослей, свидетельствуют о прогрессирующей эвтрофикации вод Камского плеса Воткинского водохранилища при совместном влиянии антропогенных факторов и потепления климата. Индекс сообщества Q и индекс сапробности характеризуют воды Воткинского водохранилища как β-мезосапробные, умеренно загрязненные, что соответствует III классу качества вод.
Фитотоксичность небелковых аминокислот бета-N-метиламин-L-аланина и мета-тирозина в отношении цианобактерий и микроводорослей
Водоросли и цианобактерии синтезируют разнообразные небелковые аминокислоты, биологические функции и механизмы действия которых еще недостаточно изучены. Некоторые небелковые аминокислоты, синтезируемые растениями и микроводорослями, такие, бета-N-метиламин-L-аланин (BMAA) и как мета-тирозин (м-тирозин), проявляют сильное аллелопатическое действие на рост и развитие растений, водорослей и цианобактерий. Фитотоксичность этих аминокислот привлекает к ним внимание исследователей как к потенциальным биогербицидам. Использование методов протеомики, транскриптомики, а также биофизических методов исследования фотосинтеза позволило начать выявлять особенности биологического действия ВМАА и м-тирозина на клетки цианобактерий и микроводорослей. Обе аминокислоты изменяют экспрессию белков, участвующих в фотосинтезе, рибосомальных белков, ферментов метаболизма аминокислот, белков окислительного стресса, шаперонов, белков клеточного деления и большого количества белков с неизвестными пока функциями. Процесс изучения конкретных механизмов действия этих молекул на различные этапы фотосинтеза находится пока в самом начале. Цель обзора – привлечь внимание альгологов, микробиологов и биофизиков к фитотоксичному действию небелковых аминокислот на клетки цианобактерий и микроводорослей для последующего более глубокого экспериментального изучения механизмов их действия.
Палеогидролия Манычского пролива хвалынского бассейна Каспия в позднем плейстоцене
В статье рассматриваются дискуссионные вопросы палеогидрологии Манычского пролива — ключевого звена в системе водообмена между хвалынским бассейном Каспия и новоэвксинским бассейном Чёрного моря в позднем плейстоцене. Основное внимание уделено двум параметрам: максимальному уровню хвалынской трансгрессии и высоте порога стока через Манычскую впадину. На основе геолого-геоморфологического анализа, цифрового моделирования рельефа и гидравлического моделирования в системе HEC-RAS автором реконструированы сценарии сброса каспийских вод через Манычскую долину. Результаты моделирования позволили установить, что наиболее вероятный максимальный уровень Каспия во время раннехвалынской трансгрессии составлял около 40 м н.у.м. при пороге стока в 31 м н.у.м. Также рассчитаны гипотетические пределы пропускной способности русла Манычского пролива Хвалынского бассейна Каспия. Результаты могут быть использованы в дальнейших исследованиях.
Мезогалобные виды диатомовых водорослей в пресном озере Иткуль (Хакасия, Россия)
Приведен список видов мезогалобных диатомей, обнаруженных в пресном озере Иткуль за период 2006–2025 гг. Озеро расположено в степной зоне Республики Хакасия, Беле-Ширинской бессточной области. Определено 28 видовых и внутривидовых таксонов мезогалобных диатомей, принадлежащих к 17 родам. Как правило, мезогалобы в озере малочисленны и не играют существенной роли в альгоценозах, однако их разнообразие и интенсивность развития в перифитоне несколько больше, чем в других сообществах. Указаны сведения по частоте встречаемости каждого из таксонов. Наиболее активные виды в перифитоне по относительной частоте встречаемости: Navicula capitatoradiata H. Germain ex Gasse (до 90%), Mastogloia danseyi (Thwaites) Thwaites ex W. Smith (до 53,3%), M. elliptica (C. Agardh) Cleve (до 44,2%), Nitzschia denticula Grunow (до 69,8%). В 2024–2025 гг. наблюдали локальное массовое развитие Navicula capitatoradiata, Mastogloia elliptica в сообществах эпилитона и эпифитона. Предполагается, что процентное соотношение групп галобности и развитие мезогалобных видов в озере зависят от понижения уровня воды в ответ на постепенный рост годовой температуры атмосферного воздуха и повышение температуры воды, а также от локального засоления прибрежных участков.
Relationship between the quantitative development of phytoplankton and environmental factors in lakes of different trophic status in the Belarusian Lakeland
This study examined 11 lakes of the Belarusian Lakeland, encompassing the range from mesotrophic lakes with oligotrophic features to highly eutrophic systems, to evaluate the impact of abiotic factors on the quantitative development of phytoplankton. Sampling was carried out during the growing seasons of 2023–2025 using standard hydrobiological and hydrochemical methods. Phytoplankton biomass showed an increase from 0.46–0.85 mg/L in mesotrophic lakes with oligotrophic features to 22.7–46.75 mg/L in hypereutrophic lakes. Among environmental factors, nitrogen compounds exerted the strongest influence, particularly nitrate nitrogen (rs up to 0.7; p < 0.001), while the role of total phosphorus was less pronounced. The analysis did not consider the concentration of phosphate ions (P–PO₄) because it was mostly below the analytical detection limit, and the number of measurements with non-zero values was insufficient for statistically robust conclusions. Redundancy analysis (RDA) revealed that the combined effect of environmental factors explained up to 55% of the variation in phytoplankton, with the trophic gradient being the dominant driver. Both nitrate and ammonium nitrogen contributed significantly to phytoplankton development; however, the effect of nitrate nitrogen was more pronounced. This was likely due to the rapid uptake and oxidation of NH₄⁺ under conditions of high oxygen concentration, which complicates the evaluation of its impact, whereas nitrate was consumed more slowly, allowing for a more reliable statistical evaluation of its role. The obtained results refine our understanding of the role of different nitrogen forms in shaping the productive state of lakes and may be applied in assessing their trophic status.
Проблемы биологических инвазий в рыбной фауне южного Вьетнама: пример бассейна реки Донгнай
Биологические инвазии рыб являются одними из ключевых факторов трансформации пресноводных экосистем, особенно в регионах с интенсивным развитием аквакультуры и высоким антропогенным давлением. Целью данного исследования было оценить масштабы интродукции и степень натурализации чужеродных видов рыб в бассейне реки Донгнай (южный Вьетнам), а также выявить закономерности их пространственного распределения и основные пути интродукции. Отбор ихтиологических проб проводился в апреле-мае 2025 года на 56 станциях, расположенных в верхнем и среднем течении реки Донгнай, включая реки Даньим и Даданг, их притоки и стоячие водоемы в провинциях Донгнай и Ламдонг. В общей сложности на 13 из 17 обследованных участков было зарегистрировано 17 чужеродных видов рыб. Наибольшее разнообразие интродуцентов наблюдалось в крупных водоемах, подверженных значительному антропогенному воздействию, особенно в озере Чиан (11 видов), а также в среднем течении реки Даньим и водохранилище Дайнинь (по 6 видов в каждом). Количество видов-вселенцев было значительно ниже в высокогорных районах Центрального нагорья (1–3 вида), а в водоемах национального парка Каттьен они не были зарегистрированы. Большинство видов демонстрировали низкую или умеренную частоту встречаемости; однако два из них — гуппи (Poecilia reticulata Peters, 1859) и нильская тилапия (Oreochromis niloticus (Linnaeus, 1758)) — были очень широко распространены. Полученные результаты указывают на существенный масштаб биологических инвазий в бассейне реки Донгнай. Аквакультура и аквариумная торговля являлись основными источниками интродукции чужеродных видов рыб, а их пространственное распределение было тесно связано с уровнем антропогенного воздействия и типом водоема.
Functional digestive morphology and feeding intensity of the halfbeak Zenarchopterus clarus (Hemiramphidae) in a tropical estuarine habitats, southern Vietnam
This study examines the functional digestive morphology and feeding intensity of the halfbeak Zenarchopterus clarus (Hemiramphidae) in a tropical estuarine habitats of southern Vietnam. A total of 892 specimens were collected monthly from August 2024 to July 2025 at two estuarine sites. The species exhibited a superior mouth with an elongated lower jaw, dense conical dentition, well-developed pharyngeal tooth plates, and numerous gill rakers. The digestive tract consisted of a muscular esophagus and a short intestine, lacking a clearly differentiated stomach, indicating rapid processing of soft prey. Feeding intensity was evaluated using the gut-somatic index (GI) and analyzed with generalized linear mixed models. The model indicated significant variation in GI (p < 0.001). The GI differed significantly between sexes and sampling locations, with higher values in females and at Dam Doi. Although the season had no significant main effect, a significant sex × season interaction indicated contrasting seasonal feeding patterns between males and females. Morphological traits and GI collectively suggest that Z. clarus is adapted for surface-oriented feeding on small, mobile prey in dynamic estuarine environments. However, the feeding strategy was inferred from morphological traits and GI, as diet composition was not directly examined. These findings provide baseline insights into the digestive morphology and feeding ecology of an estuarine hemiramphid fish.
A decade of Philippine freshwater goby research (2010–2022): a systematic review and meta‑analysis of ichthyofaunal surveys
Freshwater goby (Family Gobiidae) is one of the diverse and widespread fish species in rivers and lakes, with economic values ranging from ornamental and subsistence provisions. Several ichthyofaunal surveys have been conducted in the Philippines; however, no systematic review and meta-analysis was performed to analyze freshwater goby species richness over fish species richness. Following the PRISMA Protocol, twenty–three (23) studies were assessed and statistically analyzed using JASP Version 0.18.3. Each paper was reviewed to identify study sites, goby genera, diversity indices (Shannon, Pielou’s evenness, and Simpson), and physicochemical parameters, with correlations analyzed across fish species, goby species richness, and diversity indices. Results revealed that most freshwater goby studies take place in Luzon, and the genus Glossogobius is the prevalent goby species at most study sites. The diversity index for introduced fish species ranged from low to medium, as indicated by the enriched biodiversity index score from Guerrero (2014). In terms of physicochemical parameters, all values generally met the standards set by DAO 2016-08. However, the forest plot revealed that the effect size was entirely on the positive side of zero, with a combined effect size of 0.46, suggesting a moderate impact. The funnel plot indicated an asymmetrical pattern among studies, suggesting potential publication bias. Analysis suggests that goby diversity in the Philippines is high in terms of species richness, with a moderate effect size when compared to overall fish species richness based on the collated studies. Taking into account the high publication bias observed, we recommend including more studies from Southeast Asian countries. Researchers are encouraged to prioritize biodiversity studies in the Visayas and Mindanao regions to mitigate study bias. A comparative analysis of native and introduced fish species richness would also be beneficial in determining their potential impact on the overall effect size of species richness.
Assessment of water quality and zooplankton community structure in the Gambhiri River (Chittorgarh, Rajasthan, India)
This study examines water quality parameters and zooplankton community structure in the Gambhiri River, Chittorgarh district of Rajasthan, India, to assess the ecological health and trophic state of this vital freshwater ecosystem. Seasonal sampling was conducted from January to December 2023 at six sampling sites to observe spatial and temporal variations in physicochemical parameters and zooplankton communities. Key water quality parameters, including water temperature, pH, total dissolved solids, turbidity, electrical conductivity, total hardness, chloride, alkalinity, dissolved oxygen, and biological oxygen demand, were measured using standard analytical techniques. Zooplankton samples were collected with a plankton net, preserved, and identified to the lowest possible taxonomic level, following standard keys. In the study period, 65 species of zooplankton were analyzed, of which 26 species of Rotifera, 25 species of Cladocera, 8 species of Copepoda, and 6 species of Ostracoda were recorded. Cladocera appeared as the dominant group of zooplankton with a higher density (38.67%), followed by Rotifera (35.72%), Copepoda (18.57%), and Ostracoda (7.03%). The season-wise zooplankton analysis revealed that Cladocera and Rotifera were the dominant groups across all seasons, while Copepoda and Ostracoda contributed comparatively less to the total density. Cladocera showed higher density than Rotifera during summer and post-monsoon seasons, whereas during monsoon and winter, Rotifera slightly dominated over Cladocera. Copepoda consistently remained the third dominant group in all seasons, while Ostracoda recorded the lowest density throughout the study period. The study highlights the importance of zooplankton as sensitive bioindicators for evaluating the health of freshwater ecosystems and recommends routine monitoring and pollution control measures to preserve the ecological integrity of this crucial water resource in Rajasthan’s semi-arid region.
Seasonal dynamics of rotifer community in relation to water quality at Pravara-Godavari river confluence (Ahmednagar, MS, India)
This study reports the diversity, abundance, and seasonal dynamics of the rotifer community in the Pravara-Godavari river confluence, Ahmednagar, throughout a year, from November 2024 to October 2025. Seasonal sampling was conducted to assess rotifer species composition and density, and to measure key physicochemical water parameters, including temperature, pH, dissolved oxygen, turbidity, alkalinity, hardness, and chloride. A total of 19 rotifer species, representing 4 genera and 3 families, were recorded in the study area. Strong temporal variation in population structure was indicated by the rotifer community’s noticeable seasonal variations in both species richness and density. The summer period recorded the highest rotifer diversity and abundance. At the same time, the monsoon season had the lowest values, perhaps due to a dilution effect, increased water turbulence, and altered habitat stability. Furthermore, correlation analysis showed that important physicochemical parameters such as pH, water temperature, turbidity, alkalinity, total hardness, chloride concentration, and dissolved oxygen had a significant impact on rotifer species richness. These results demonstrate that even small changes in water quality can significantly impact the composition of rotifer communities. Overall, the study highlights rotifers’ sensitivity to environmental factors and underscores their value as reliable bioindicators for evaluating freshwater ecosystems.
Морфологические и генетические особенности рачков Artemia parthenogenetica и A. tibetiana (Crustacea, Anostraca) в разнотипных гипергалинных озерах юга Западной Сибири
Изучены современные морфологические характеристики партеногенетических и двуполых популяций артемии в 10 разнотипных гипергалинных озерах юга Западной Сибири (Алтайский край). ДНК-баркодинг этих популяций позволил выявить два вида артемии: Artemia parthenogenetica Barigozzi, 1974 и A. tibetiana (Abatzopoulos et al., 1998). Исследования проводили ежемесячно, с июля по сентябрь 2025 г. С помощью метода главных компонент показаны различия гидрохимического состава рапы озер, в которых обитают партеногенетические и двуполые популяции артемии. Сравнительный анализ морфологических признаков показал, что самки A. parthenogenetica и A. tibetiana имеют значимые отличия средних величин – 14 из 16 признаков. Кластерный анализ 12 пластических и 4 меристических признаков самок A. parthenogenetica показал, что её популяции разделяются на 3 группы, которые различаются особенностями строения фурки: длиной (fl), количеством щетинок (sf), длиной щетинок (sl). Индекс корреляции Спирмена выявил значимые статистические зависимости морфологических признаков A. parthenogenetica и A. tibetiana от основных экологических факторов – минерализации и температуры рапы.