Световые микрофотографии российского штамма Coolia malayensis из Японского моря

Потенциально токсичные динофлагелляты родов Gambierdiscus, Ostreopsis и Coolia, ранее считавшиеся обитателями тропических и субтропических зон, в последние десятилетия расширяют свои ареалы до умеренных широт, предположительно, в связи с продолжающимся глобальным потеплением, информирует «Тихоокеанская Россия».

В статье сотрудников Национального научного центра морской биологии им. А.В. Жирмунского ДВО РАН (ННЦМБ ДВО РАН), опубликованной в журнале Botanica Marina, впервые сообщается о находке представителя рода Coolia в тихоокеанских водах России. До недавнего времени самой северной известной точкой ареала видов Coolia в этом регионе считалось восточное побережье Корейского полуострова.

Морские бентосные динофлагелляты имеют большое экономическое значение, прежде всего по той причине, что они способны продуцировать различные метаболиты, включая токсины. Высокая численность этих видов приводит к явлению, известному во всё мире как вредоносное цветение водорослей, которое оказывает неблагоприятное воздействие на окружающую среду, здоровье человека и зачастую приводит к колоссальным экономическим потерям. Эпифитные динофлагелляты родов Coolia, Gambierdiscus и Ostreopsis являются ответственными за сигуатеру (ciguatera fish poisoning, CFP), опасное для человека заболевание, широко распространённое в тропической и субтропической зоне, а также являются причиной респираторных и дерматологических заболеваний.

Впервые для морей России на мониторинговой станции в заливе Петра Великого, расположенной вблизи Владивостока, в сентябре 2021 года специалисты ННЦМБ ДВО РАН обнаружили клетки динофлагелляты Coolia malayensis. Представители рода Coolia, ранее считавшиеся обитателями тропической и субтропической зоны, в последние десятилетия проявляются и в умеренных широтах, что связано с увеличением температуры морских вод. Правильная идентификация видов Coolia особенно важна в связи с токсичностью рода. Род содержит восемь видов, отличающихся между собой по размеру и орнаментации клеток, а также по форме, размеру и расположению некоторых текальных пластинок. Все виды широко распространены в Индо-Тихоокеанском регионе. Первое описание Coolia malayensis (Leaw et al., 2010) относится к тропической зоне у берегов Малайзии (Южно-Китайское море). За относительно короткий период вид был обнаружен в ряде регионов Атлантического и Тихого океанов, охватывающих тропическую, субтропическую и умеренную тепловодную зоны.

Занос тепловодных видов микроводорослей субтропического происхождения в залив Петра Великого Японского моря отмечался и ранее. Залив, расположенный в северо-западной части моря (42–43º северной широты), находится под влиянием холодных вод Приморского течения и тёплых субтропических вод, заносимых веткой Цусимского течения. Известно, что летом Приморское течение ослабевает, а Цусимское, напротив, усиливается. Лето 2021 года было чрезвычайно тёплым: воды залива прогрелись до 28 ºС впервые за всю историю наблюдений. По данным мониторинга температуры и солёности, в этот период отмечалось сильное влияние субтропических вод, которые, по-видимому, занесли клетки С. malayensis.

Исследователи проанализировали морфологию клеток, а также изучили вариации в морфологии и последовательностях ДНК для лучшего понимания распространения вида в Тихом океане. Оказалось, что морфология клеток штамма, отмеченного в России, практически полностью совпала с первым описанием вида и во многих случаях со штаммами этого вида из тихоокеанского региона, хотя видоспецифичные характеристики сильно варьировали. Размеры клеток перекрываются с таковыми для малайзийского штамма, но несколько меньше по сравнению с размерами клеток из корейских и вод Хайнаня и в целом попадают в диапазон, указанный для этого вида в Мировом океане. Молекулярно-генетический анализ последовательностей рибосомальной ДНК штамма подтвердил морфологическую идентификацию. Так, C. malayensis из Японского моря кластеризуется с изолятами из Тихого и Атлантического океанов. Это предполагает, что генетическая структура популяций вида не имеет чёткой географической закономерности, что согласуется с другими исследованиями, основанными на этих же участках ядерной ДНК.

Сoolia malayensis, распространённый у берегов Кореи, встречался при широком диапазоне температуры от 10 до 26 градусов и солёности от 23 до 35 ‰. Известно, что другие представители рода могут образовывать покоящиеся цисты, позволяющие клеткам переносить неблагоприятные условия. Учёные высказывают предположение, что возможно, этой способностью обладает и C. malayensis, хотя в настоящее время такая информация отсутствует. Зимние условия в заливе Петра Великого более суровые, чем у Корейского полуострова, поверхностная температура воды опускается до −1,7 ºС. Чтобы выяснить, сможет ли C. malayensis переносить такую температуру и прижиться в заливе Петра Великого, необходимы дальнейшие наблюдения.

Источник — пресс-служба ННЦМБ РАН