Планктонные водоросли, как и бактерии, обитают везде, где есть подходящие условия


Различные диатомовые водоросли из Южного океана — районов близ Антарктики. Фото © Prof. Gordon T. Taylor, Stony Brook University, USA с сайта beyondpenguins.nsdl.org
Различные диатомовые водоросли из Южного океана — районов близ Антарктики. Фото © Prof. Gordon T. Taylor, Stony Brook University, USA с сайта beyondpenguins.nsdl.org

«Всё есть везде, но среда отбирает» («everything is everywhere but the environment selects») — это правило, хорошо известное микробиологам, в значительной мере справедливо и по отношению к морским планктонным водорослям. К такому выводу пришли недавно исследователи на основе сравнительного анализа видового состава диатомовых водорослей из разных районов Мирового океана за последние 1,5 миллиона лет.

Когда мы говорим о географическом распределении животных и растений, то подразумеваем, что любой вид характеризуется определенной областью распространения — ареалом. Африканский слон обитает в Африке, а азиатский (индийский) в Юго-Восточной Азии. Разные виды страусов живут в Африке, Южной Америке и Австралии. Да и в пределах одного континента разные виды растений и животных имеют разные ареалы — у некоторых они весьма обширные, а у других — очень узкие.

Рис. 3. Различия между сообществами диатомовых из разных районов Мирового океана. A — результаты многомерного анализа показывают, что сообщества из Северной Пацифики (Pac) и Атлантики (Atl) отличаются довольно слабо друг от друга, но сильно от сообществ Южного океана (SO). B — степень расхождения сообществ по видовому составу. Попарное сравнение Южного Океана и Пацифики (SO–Pac), Южного океана и Атлантики (SO–Atl), Атлантики и Пацифики (Atl–Pac) показывает, сколь значимо сообщества диатомовых Южного океана отличаются от сообществ Атлантического и Тихого океана в умеренных широтах Северного полушария. Кружочки, треугольники и крестики соответствуют разным интервалам времени, а именно от современности до 0,5 миллиона лет, от 0,5 до 1 миллиона лет, и от 1 до 1,5 миллионов лет. Рис. из обсуждаемой статьи в Science
Рис. 3. Различия между сообществами диатомовых из разных районов Мирового океана. A — результаты многомерного анализа показывают, что сообщества из Северной Пацифики (Pac) и Атлантики (Atl) отличаются довольно слабо друг от друга, но сильно от сообществ Южного океана (SO). B — степень расхождения сообществ по видовому составу. Попарное сравнение Южного Океана и Пацифики (SO–Pac), Южного океана и Атлантики (SO–Atl), Атлантики и Пацифики (Atl–Pac) показывает, сколь значимо сообщества диатомовых Южного океана отличаются от сообществ Атлантического и Тихого океана в умеренных широтах Северного полушария. Кружочки, треугольники и крестики соответствуют разным интервалам времени, а именно от современности до 0,5 миллиона лет, от 0,5 до 1 миллиона лет, и от 1 до 1,5 миллионов лет. Рис. из обсуждаемой статьи в Science

Помимо этого исследователи сравнили видовой состав всех обследованных сообществ с помощью непараметрического многомерного анализа. Результаты этого анализа (рис. 3) выявили слабые отличия между сообществами диатомовых Северной Атлантики и Северной Пацифики, но сильные отличия их от сообществ Южного океана. Обсуждая причины такого распределения диатомовых, авторы указали на сходство условий в северных частях Атлантического и Тихого океанов (по крайней мере в течение последних 1,5 миллионов лет). В Южном же океане условия отличаются — воды более холодные, но богаче биогенными элементами. По-видимому, в Северном полушарии фитопланктон ограничен в основном нехваткой азота, а в Южном океане — нехваткой железа. Железо — крайне необходимый для фитопланктона элемент, но в океан он попадает только с пылью с континентов. Очевидно, этим объясняется и различие в ситуациях, которые складываются в Южном океаническом полушарии и в Северном континентальном.

Авторы приходят к выводу, что диатомовые водоросли способны к быстрому расселению по всему Мировому океану. Существующие же различия между сообществами (на самом деле не очень большие — много видов общих) определяются прежде всего различиями в условиях обитания. Таким образом, основные факторы, ограничивающие географическое распределение диатомовых водорослей в океане, в принципе отличаются от факторов, ограничивающих распространение животных и растений на материках.

Источник: Pedro Cermeno, Paul G. Falkowski. Controls on Diatom Biogeography in the Ocean (полный текст — PDF, 320 Кб) // Science. 2009. V. 325. P. 1539–1541.

Алексей Гиляров

<< Назад