Влияние малых доз γ-излучения на первичную продукцию и скорость роста клеток в популяции морского фитопланктона

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

В Обской губе и заливе Благополучия (восточный берег архипелага Новая Земля) Карского моря выполнено исследование влияния малых доз γ-излучения от внешнего γ-источника 40К (Еγ = 1.46 МэВ) на процесс образования первичной продукции естественной популяции фитопланктона. Показано, что при воздействии γ-излучения внешних источников с активностью 269 Бк и 376 Бк, первичная продукция фитопланктона увеличивается по сравнению с контрольными, фоновыми значениями в среднем на 43% и 79% соответственно. Величина эффекта увеличения первичной продукции коррелирует с биомассой диатомей и криптофит. При этом средняя удельная скорость роста клеток возрастает на 36% и 62% соответственно. Величина ассимиляционного числа возрастает с увеличением активности источников в среднем в 1.39 раза при активности 269 Бк и в 1.79 раза при активности источника 376 Бк.

Full Text

Restricted Access

About the authors

М. М. Доманов

ФГБУН Институт океанологии имени П. П. Ширшова Российской академии наук

Author for correspondence.
Email: domanov@ocean.ru
Russian Federation, Москва

А. Б. Демидов

ФГБУН Институт океанологии имени П. П. Ширшова Российской академии наук

Email: domanov@ocean.ru
Russian Federation, Москва

И. Н. Суханова

ФГБУН Институт океанологии имени П. П. Ширшова Российской академии наук

Email: domanov@ocean.ru
Russian Federation, Москва

Т. А. Белевич

ФГБОУ ВО “Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова”

Email: domanov@ocean.ru

Биологический факультет

Russian Federation, Москва

References

  1. Luckey T.D. Hormesis with Ionizing Radiation. Tokyo: Boca Raton Publisher, CRC Press, 1980. 222 p.
  2. Кузин А.М. Природный радиоактивный фон и его значение для биосферы Земли. М.: Наука, 1991. 116 с.
  3. Gudkov S.V., Grinberg M.A., Sukhov V., Vodenee V. Effect of ionizing radiation on physiological and molecular processes in plants // J. Environ. Radioact. 2019. V. 202. P. 8–24. https://doi.org/10.1016/j.jenvrad.2019.02.001
  4. De Micco V., Arena C, Pignalosa D, Durante M. Effect of sparsely and densely ionizing radiation on plants // Radiat. Environ. Biophys. 2001. V. 50. P. 1–19. https://doi.org/10.1007/s00411-010-0343-8
  5. Jan S., Parween T., Siddiqi T.O., Mahmooduzzafar. Effect of gamma radiation on morphological, biochemical, and physiological aspects of plants and plant products // Environ. Rev. 2011. V. 20. P. 17–39. https://doi.org/10.1139/a11-021
  6. Ahuja S., Kumar M., Kumar P., Gupta V., Singhal R.K., Yadav A., Singh B. Metabolic and biochemical changes caused by gamma irradiation in plants // J. Radioanal. Nucl. Chem. 2014. V. 300. P. 119–122. https://doi.org/10.1007/s10967-014-2969-5
  7. Духовная Н.И. Показатели развития фитопланктонных сообществ в водоемах с разным уровнем радиоактивного загрязнения. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук. М., 2011. 22 с.
  8. Духовная Н.И., Осипов Д.И., Тряпицына Г.А., Пряхин Е.А., Стукалов П.М. Влияние радиоактивного и химического загрязнения водоемов ПО “Маяк” на состояние фитопланктонных сообществ // Вопросы радиационной безопасности. 2011. С. 24–36.
  9. Effects of ionizing radiation on aquatic organisms and ecosystems. IAEA, VIENNA, 1976. STI/DOC/10/17 2 ISBN92-0-125076-2 143. P. Internationa L Atomic Energy Agency VIENNA, 1976. Technical Reports Series No. 172.
  10. Thørring H., Brown J.E., Hosseini A. Characterisation of background dose-rates for marine environments // Radioprotection. 2009. V. 44. P. 595–600. https://doi.org/10.1051/radiopro/20095110
  11. Демидов А.Б., Мошаров С.А., Маккавеев П.Н. Оценка влияния абиотических и биотических факторов на первичную продукцию в Карском море осенью // Океанология. 2015. Т. 55. С. 535–546. https://doi.org/10.1134/S0001437015040037
  12. Steemann-Nielsen E. The use of radioactive carbon (C14) for measuring organic production in the sea // J. Cons. Perm. Ins. Explor. Mer. 1952. V. 18. P. 117–140.
  13. Balch W.M., Carranza M., Cetinić I., Chaves J.E., Duhamel S., Fassbender A., Fernandez-Carrera A., Ferrón S., García-Martín E., Goes J., Gomes H., Gundersen K., Halsey K., Hirawake T., Isada T. et al. IOCCG Ocean optics and biogeochemistry protocols for satellite ocean colour sensor validation, 2022. V. 7.0. Aquatic primary productivity field protocols for satellite validation and model synthesis (IOCCG Protocol Series, V. 7.0). https://doi.org/10.25607/OBP-1835
  14. Holm-Hansen O., Lorenzen C.J., Holmes R.W., Strickland J.D.H. Fluorometric determination of chlorophyll // J. Cons. Perm. Int. Explor. Mer. 1965. V. 30. P. 3–15. https://doi.org/10.1093/icesjms/30.1.3
  15. Holm-Hansen O., Riemann B. Chlorophyll a determination: improvements in methodology // Oikos. 1978. V. 30. P. 438–447.
  16. Суханова И.Н. Концентрирование фитопланктона в пробе // Современные методы количественной оценки распределения морского планктона. М.: Наука. 1983. С. 97–105. https://doi.org/10.31857/S0030157422040128
  17. Киселев И.А. Планктон морей и континентальных водоемов. Л.: Наука, 1969. 367 с.
  18. Menden Deuer S., Lessard E.J. Carbon to volume relationships for dinoflagellates, diatoms and other protist plankton // Limnol. Oceanogr. 2000. V. 45. P. 569–579.
  19. Strathmann R.R. Estimating the organic carbon content of phytoplankton from cell volume, cell area or plasma volume // Limnol. Oceanogr. 1967. V. 12. № 3. P. 411–418. https://doi.org/10.4319/lo.1967.12.3.0411
  20. Белевич Т.А., Ильяш Л.В., Милютина И.А., Логачева М.Д., Троицкий А.В. Обилие и видовой состав фототрофных пикоэукариот Онежского залива Белого моря // Вест. Моск. ун-та. Серия 16: Биология. 2017. Т. 72. № 3. С. 128–134.
  21. Verity P.G., Robertson C.Y., Tronzo C.R., Andrews M.G., Nelson J.R., Sieracki M.E. Relationship between cell volume and the carbon and nitrogen content of marine photosynthetic nanoplankton // Limnol. Oceanogr. 1992. V. 37. № 7. P. 1434–1446. https://doi.org/10.4319/lo.1992.37.7.1434
  22. DuRand M.D., Olson R.J., Chisholm S.W. Phytoplankton population dynamics at the Bermuda Atlantic timeseries station in the Sargasso Sea // Deep-Sea Research II. 2001. V. 48. P. 1983–2003. https://doi.org/10.1016/S0967-0645(00)00166-1

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Sampling stations in the Gulf of Ob and Blagopoluchiya Bay (eastern coast of the Novaya Zemlya archipelago) of the Kara Sea.

Download (225KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Dependence of the value of primary production of the phytoplankton community on the concentration of chlorophyll a: 1 ‒ without irradiation (—) under natural conditions (Background); 2 ‒ activity of the source 269 Bq (– — –); 3 ‒ activity of the source 376 Bq (– · –).

Download (114KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences