Читать книгу альгология и микология. практикум н. а. лемезы : онлайн чтение

Tabellariales

Asterionella

1. Asterionella formosa

400x

800x
MTU settling pond
surface plankton tow
10/16/05
11°C

2. Asterionella formosa

500x
Keweenaw Waterway at MTU
oblique plankton tow
10/16/05
13.5°C

3. Asterionella

800x
Traverse River at Mohawk-Gay Rd
plant detritus sample
5/20/10
18°C

4. Asterionella

800x
same as above

Diatoma

1. Diatoma

800x
Pilgrim River upstream of US-41
rock scraping
5/24/10
18°C

2. Diatoma

800x
same as above

3. Diatoma

800x
same as above

4. Diatoma

500x

800x
same as above

5. Diatoma

800x
same as above

6. Diatoma

800x
same as above

Meridion

1. Meridion circulare

800x
Pilgrim River upstream of US-41
rock scraping
5/10/03
6.5°C

2. Meridion circulare

800x
same as above

3. Meridion circulare

800x
same as above

4. Meridion circulare

800x
Tech Trails creek
plant detritus sample
5/14/03
9.5°C

5. Meridion circulare

400x
same as above

Tabellaria

1. Tabellaria fenestrata

640x

800x
Traverse River at Mohawk-Gay Rd
plant detritus sample
5/20/10
18°C

2. Tabellaria fenestrata

250x

500x
Dollar Bay at marina
plankton tow
8/12/10
pH 8.4, 26°C, 130 uS

3. Tabellaria fenestrata

250x

500x
Jacobsville old quarry pond
aquatic plant sample
8/7/10
pH 7.6, 17°C, 121 uS

4. Tabellaria flocculosa

800x
Dollar Bay at boat launch
plankton tow
5/20/10
20°C

5. Tabellaria flocculosa

800x
Dover Creek pool at US-41
plankton tow
7/15/10
pH 6.8, 25°C, 130 uS

6. Tabellaria flocculosa

640x
Keweenaw Waterway at Lily Pond
oblique plankton tow
8/29/05
15°C

5.1 Формирование сети наблюдений

5.1.1 Формирование сети наблюдений за экологическим peгрессом
производят на основе анализа размещения действующих в системе ГСН пунктов
контроля. Анализ включает:

— оценку наиболее характерных,
представительных участков экосистем;

— учет неравномерности
антропогенного воздействия, а следовательно, и физико-химических условий водной
среды.

В качестве репрезентативных
выбирают те золы, районы, участки водных объектов, где наиболее отчетливо
проявляется исследуемый процесс по показателям сообществ, привязанных к
соответствующим биотопам и имеющих свою пространственную и временную
организацию.

5.1.2 Высокая антропогенная
нагрузка на пресноводные экосистемы России на фоне серьезных изменений
природных условий их формирования и функционирования за счет сооружения плотин
и гидроузлов усиливает вероятность появления критических ситуаций, в результате
которых могут возникать серьезные экологические последствия. Для ранней диагностики
их возникновения необходимо в систему наблюдения включить пункты оперативного
контроля с целью выявления пространственных неоднородностей распределения
величин, характеризующих функционирование экосистемы как водоема в целом, так и
отдельных его биотопов.

Для
оперативного заключения о возникновении экологических последствий
антропогенного воздействия необходимо использовать высокоинформативные
показатели, с помощью которых можно судить о наличии глубоких качественных и
количественных изменений в структурно-функциональной организации гидробиоценоза
при современном уровне нагрузки на экосистемы.

К числу таких показателей можно
отнести:

— соотношение живых и мертвых
клеток фитопланктона;

— концентрацию хлорофилла «а»;

— индекс сапробности по массовым
видам фито- или зоопланктона;

— относительную численность
олигохет в макрозообентосном сообществе.

Перспективными являются и методы,
основанные на исследовании различных физиолого-биохимических показателей [].
К ним следует отнести в первую очередь следующие методы биоиндикации:

— определение активности
ферментов сестона и бентоса;

— оценку скорости потребления и
биодеградации метаболитов;

— определение соотношения
скоростей продукционно-деструкционных процессов.

Программа оперативного
биомониторинга, особенно при рекогносцировочном обследовании объектов, должна
включать методы определения токсичности водной среды — биотесты [].
Внедрение экспрессных биотестов в систему наблюдений дает оперативную
информацию о наличии в водной среде биологически опасных загрязняющих веществ и
позволяет провести приближенную оценку степени вредного действия этих веществ
на гидробионты.

При проведении оперативного
обследования состояния водного объекта особенно важно провести отбор проб по
всей акватории за время, много меньшее его временной и пространственной
изменчивости, с интервалом протяженности, исключающим пропуск характерных
аномальных участков водного объекта. Для этого используют экспрессную съемку
водного объекта с помощью воздушной станции наблюдения (ВСН) []

5.1.3 Пункты
режимных наблюдений выбирают на таких участках водных объектов, на которых:

— наиболее часто отмечаются
случаи экстремально высокого загрязнения (ЭВЗ) по приоритетным загрязняющим
веществам, и первую очередь токсичным;

— наиболее ярко проявляются
различия в структурно-функциональной организации сообществ водных организмов,
что наиболее наглядно отражает последствия антропогенного воздействия;

— под влиянием как существующих, так
и проектируемых источников поступления загрязняющих веществ потенциально
возможно усиление антропогенного воздействия.

5.1.4 При наличии на водном
объекте действующих пунктов режимных наблюдений сети ГСН им и отдается
предпочтение.

References

Stoermer, E. F., R. G. Kreis, Jr., and N. A. Andresen, 1999: Checklist of Diatoms from the Laurentian Great Lakes, II. Journal of Great Lakes Research, vol. 25, no. 3. 515-566. — via Integrated Taxonomic Information System (ITIS)

Compère, P. (2001) — via Taxa Watermanagement the Netherlands (TWN)

(1996) database, NODC Taxonomic Code — via Catalogue of Life

Krammer, K. & Lange-Bertalot, H. (1991) — via Taxa Watermanagement the Netherlands (TWN)

Stoermer, E. F., R. G. Kreis, Jr., and N. A. Andresen (1999) Checklist of Diatoms from the Laurentian Great Lakes, II: Journal of Great Lakes Research, vol. 25, no. 3 — via Catalogue of Life

Integrated Taxonomic Information System (ITIS). — via World Register of Marine Species

Linkletter, L. E. (1977). A checklist of marine fauna and flora of the Bay of Fundy. Huntsman Marine Laboratory, St. Andrews, N.B. 68: p. — via World Register of Marine Species

Hällfors, G. (2004). Checklist of Baltic Sea Phytoplankton Species (including some heterotrophic protistan groups). Baltic Sea Environment Proceedings. No. 95: 210 pp. — via World Register of Marine Species

Kahlert, M. (2010) Kiselalgslista för kvalitetssäkring av taxa kopplade till datavärdskap på uppdrag av Naturvårdsverket. Excel-fil 2010-12-06. — via Dyntaxa. Svensk taxonomisk databas

Krayesky, D. M.; Meave, D. C.; Zamudio, E.; Norris, E.; Fredericq, S.; Tunnell, J. (2009). Diatoms (Bacillariophyta) of the Gulf of Mexico. Gulf of Mexico origin, waters, and biota. 1: 155-186. — via World Register of Marine Species

Fourtanier, E. & Kociolek, J. P. (compilers). (2011). Catalogue of Diatom Names. California Academy of Sciences, On-line Version. Updated 2011-09-19. — via World Register of Marine Species

Hustedt, F. (1942). Diatomeen aus der Umgebung von Abisko in Schwedisch-Lappland. Archiv für Hydrobiologie. 39(1): 87-174. — via World Register of Marine Species

Data courtesy of: PBDB: The Paleobiology Database, Creative Commons CC-BY licenced. , GBIF: the Global Biodiversity Information Facility, various licences, iDigBio, various licences, and EOL: The Encyclopedia of Life (Open Data Public Domain). Because fossils are made of minerals too!

5.2 Программа наблюдений

5.2.1 Контроль экологического
регресса проводят по комплексной программе, включающей согласованные во времени
и в пространстве гидрохимические и гидробиологические наблюдения.

5.2.2 В число обязательных при
систематическом контроле экологического регресса должны быть включены в первую
очередь следующие интегральные показатели ухудшения состояния водной среды:

— содержание растворенного в воде
кислорода;

— БПК₅;

— содержание азота аммонийного;

— общая численность
бактериопланктона.

Под особый контроль необходимо
взять наблюдения за следующими специфическими высокотоксичными веществами:

— соединениями свинца, ртути,
хрома, кадмия, никеля, мышьяка, фтора;

— серосодержащими соединениями
(сероводородом, сульфидами);

— бенз(а)пиреном,
метилмеркаптаном, метанолом, формальдегидом.

5.2.3
Гидробиологические наблюдения в первую очередь должны быть ориентированы на
изучение многолетней сукцессии зообентосных сообществ. На водных объектах с
полной или частичной деградацией бентофауны в состав наблюдений включают
контроль состояния планктонных сообществ йодных организмов, водной толщи. На
малых реках с быстрым течением, где планктонные сообщества недостаточно
развиты, наблюдения проводят за состоянием перифитона. Такая ориентация
наблюдений по составу обусловлена необходимостью диагностики тенденций
изменения тех сообществ, которые еще находятся в относительно «сохраненном»
состоянии, но антропогенное воздействие достигло опасного уровня.

5.2.4 В число индикаторов
оперативного обнаружения экологического регресса должны быть включены следующие
показатели состояния сообществ водных организмов:

— частота встречаемости случаев
гибели сообществ и поврежденных видов;

— относительная численность
α-сапробных видов в планктонных сообществах;

— относительная численность олигохет
в макрозообентосных сообществах.

Materials and methods

Diatom culture and DNA isolation

The revision of the genera Fragilaria, Synedra, Ulnaria being still in progress, we would rather use in our paper the species names S. ulna subsp. danica (Kütz.) Skabitsch. [] and S. acus subsp. radians (Kütz.) Skabitsch. [].

We used a non-axenic culture of S. ulna subsp. danica (Kütz.) Skabitsch. grown from a single cell sampled in Lake Baikal. The cells were cultivated for four weeks at 16°C with intermittent mixing under a natural day-night biorhythm in 20-L glass bottles filled with Diatom Medium (DM) [].

The cells were then collected on polycarbonate filters (5-μm pores) (Whatman, USA), briefly rinsed with cold DM medium, harvested by centrifugation for 2 min at 16.100 g and 4°C and then stored at −70°C.

High-molecular-weight genomic DNA was isolated according to a modification of the method of Jacobs et al. [] (protocol available at dx.doi.org/10.17504/protocols.io.qh6dt9e).

Search for SIT structural genes in the genome of S. ulna subsp. danica

We developed bidirectional degenerate primers (UniCMLDF–UniCMLDR) () using comparative analysis of the SIT structural genes cluster (SaSIT-TD, SaSIT-TRI) in S. acus subsp. radians (GenBank accession no. KX345281) and the nucleotide sequences encoding the conserved CMLD motifs and their context in P.-n. multiseries SIT (JGI protein ID: 338018), Achnanthes exigua SIT (GenBank accession no. EF530636), Epithemia zebra SIT (GenBank accession no. EF065521) and P. tricornutum SIT (GenBank accession no. EU879096) structural genes. PCR products were cloned in the pJET 2.1 vector (Thermo Scientific, USA), and the inserts were sequenced following plasmid DNA isolation with the GeneJET Plasmid DNA Purification Kit (Thermo Scientific, USA). The primer pairs 1100F-739R and 3403F-276R were used to identify a link amongst the PCR fragments deciphered ().

The primer pairs 1657F-92R, 9288F-5561R, 1233F-862R and 3531F-172R () were used to determine the location of the S. ulna subsp. danica SIT structural genes relative to each other. The amplicons were extracted from the reaction mixtures by sorption on the AMPure XP magnetic particles (Agencourt, USA), then directly sequenced by Sanger technique with BigDye 3.1 reagent (Applied Biosystems, USA) and finally analysed with 3130XL Analyzer (Applied Biosystems, USA).

The sequences were published under the GenBank accessions MF971079 (SuSIT1 and SuSIT2 genes cluster) and MF971078 (SuSIT3) ().

Isolation of total RNA

An RNeasy Plant Mini Kit (QIAGEN, Germany) was used to isolate total RNA. The quality of the RNA isolated was assessed by means of an Agilent 2100 Bioanalyser with the RNA 6000 Nano LabChip Kit (Agilent Technologies, USA). Products with an RIN index equal to or higher than eight were used for Step-Out RACE-PCR.

Obsolete Names

Name	Source	Taxon Rank	Taxonomy
? ulna Nitzsch	GBIF	unranked	Chromista : Ochrophyta : Bacillariophyceae : Fragilariales : Fragilariaceae : Synedra : ? ulna
Synedra ulna radians Lackey	GBIF	variety	Chromista : Ochrophyta : Bacillariophyceae : Fragilariales : Fragilariaceae : Synedra : *Synedra ulna radians*
Synedra ulna genuina A.Mayer	GBIF	variety	Chromista : Ochrophyta : Bacillariophyceae : Fragilariales : Fragilariaceae : Synedra : *Synedra ulna genuina*
Ulnaria lanceolata P.Compère, 2001 (Kütz.)	GBIF	species	Chromista : Ochrophyta : Bacillariophyceae : Fragilariales : Fragilariaceae : Synedra : *Ulnaria lanceolata*
Synedra splendens Kütz.	GBIF	species	Chromista : Ochrophyta : Bacillariophyceae : Fragilariales : Fragilariaceae : Synedra : *Synedra splendens*
Echinella vitrea Bory, 1822	GBIF	species	Chromista : Ochrophyta : Bacillariophyceae : Fragilariales : Fragilariaceae : Synedra : *Echinella vitrea*
Fragilaria lanceolata E.Reichardt, 1988 (Kütz.)	GBIF	species	Chromista : Ochrophyta : Bacillariophyceae : Fragilariales : Fragilariaceae : Synedra : *Fragilaria lanceolata*
Synedra ulna vitrea Bory Kutz V.H.	GBIF	variety	Chromista : Ochrophyta : Bacillariophyceae : Fragilariales : Fragilariaceae : Synedra : *Synedra ulna vitrea*
Synedra ulna lanceolata van Heurck, 1885 (Kütz.)	GBIF	variety	Chromista : Ochrophyta : Bacillariophyceae : Fragilariales : Fragilariaceae : Synedra : *Synedra ulna lanceolata*
Synedra lanceolata Kütz.	GBIF	species	Chromista : Ochrophyta : Bacillariophyceae : Fragilariales : Fragilariaceae : Synedra : *Synedra lanceolata*
Fragilaria producta genuina Cleve-Euler, 1953 (Mayer)	GBIF	variety	Chromista : Ochrophyta : Bacillariophyceae : Fragilariales : Fragilariaceae : Synedra : *Fragilaria producta genuina*
Synedra ulna splendens Van Heurck (Kütz.)	GBIF	variety	Chromista : Ochrophyta : Bacillariophyceae : Fragilariales : Fragilariaceae : Synedra : *Synedra ulna splendens*
Diatoma hiemale genuina Cleve-Euler, 1953 (Mayer)	GBIF	form	Chromista : Ochrophyta : Bacillariophyceae : Fragilariales : Fragilariaceae : Synedra : Diatoma hiemale genuina
Ulnaria ulna P.Compère, 2001 (Nitzsch)	GBIF	species	Chromista : Ochrophyta : Bacillariophyceae : Fragilariales : Fragilariaceae : Synedra : *Ulnaria ulna*

Supporting information

Abbreviations Su ‒ Synedra ulna subsp. danica; Sa ‒ Synedra acus subsp. radians; Pd ‒ Pseudo-nitzschia delicatissima; Pa ‒ Pseudo-nitzschia arenysensis; Ns ‒ Nitzschia sp; Np ‒ Nitzschia punctata; Pp ‒ Pseudo-nitzschia pungens; Pau ‒ Pseudo-nitzschia australis; Cw ‒ Coscinodiscus wailesii; Ld ‒ Leptocylindrus danicus; Ch ‒ Corethron hystix; Mp ‒ Minutocellus polymorphus; Es ‒ Extubocellus spinifer; Ac ‒ Amphora coffeaeformis; Cc ‒ Chaetoceros cf.; Pm ‒ Pseudo-nitzschia multiseries.

S3 File. Multiple alignment of amino acid sequences of multi-SITs.

Introduction

Silicon (after oxygen) is the second most abundant element on the planet, amounting to 28% of Earth’s crust by mass []. In water environments it is available in the form of dissolved silicic acid (H₂SiO₄) [], mostly delivered to water bodies by river inflow, direct atmospheric deposition and/or biogenic silica dissolution. Essentially, via diatom biomineralisation and on geological timescales via continental weathering []. The silica cycle was shown to be tightly bound to that of carbon . Silicic acid is an important biogenic element that a variety of organisms with use to build different siliceous structures or to strengthen their cell walls, including diatoms, chrysophytes, metazoans, silicoflagellates, radiolarians, choanoflagellates, embryophytes and other organisms .

In particular, diatoms (Bacillariophyta) are one of the most numerous and ecologically important groups of phytoplankton. Via the use of silicic acid, they form ornate species-specific exoskeletons [] and globally assimilate 240±40 Tmol of silicic acid a year [], and providing up to 20% of the Earth’s primary organic carbon production [].

Critical for biosilicification is the process of capture and transport of silicic acid from the aquatic environment through the plasmalemma. Silicic acid is transported into the cell by SITs (silicon transporters) against a concentration gradient. The molecular mechanism of such transport remains unclear.

The first SIT gene encoding a silicon transporter protein was found in a marine pennate raphid diatom Cylindrotheca fusiformis []. The genome of this diatom appears to contain five distinct homologous SIT genes. SITs are a family of membrane proteins. The C. fusiformis SIT contains 10 transmembrane domains []. It was demonstrated that SIT proteins contain a unique, highly conserved extra-membrane motif with the consensus sequence of CMLD . The next diatom in which SIT structural gene (AF492011) was found was the freshwater pennate araphid diatom Synedra acus subsp. radians from Lake Baikal []. Since then, SIT genes have been found in many species of diatoms , as well as in some other silicifying organisms: chrysophytes [], choanoflagellates [] and haptophytes []. Thamatrakoln et al. revealed four conserved GXQ motifs in the predicted SIT amino acid sequences []. They supposed that these motifs could be involved in silicic acid transport. Diatom SITs were shown to form five clades, A to E, in the phylogenetic tree. Many diatom species, although not all, have genes from several clades . To date, the whole genomes of the following diatoms have been sequenced: Thalassiosira pseudonana [], Phaeodactylum tricornutum [], Thalassiosira oceanica [], Pseudo-nitzschia multiseries [], S. acus subsp. radians [], Fistulifera solaris [], Cyclotella cryptica [], Pseudo-nitzschia multistriata [] and Fragilariopsis cylindrus [].

Besides the regular SIT genes described above, some genomes were found to contain multi-SIT genes which encode several SIT proteins merged head-to-tail within a single reading frame 46 such genes were identified to date. They are present in marine and freshwater diatoms of all three classes: centric, multipolar centric and pennate, as well as a single ciliate species .

The phylogenetic analysis of the putative “mature” SIT proteins in multi-SITs, ie the sequences produced by cleaving them into fragments with 10 transmembrane domains and all the conservative sites each, in marine diatoms has shown that they all belong to the clade B, a paraphyletic basal clade . According to the authors’ hypothesis, this clade has emerged when silica concentration in the ocean was higher than it is now. In modern diatoms, clade B SITs are important under elevated silicic acid concentrations [].

Two such genes, located in a single chromosome at the distance of 4 kbp from each other, were recently found in a freshwater araphid pennate diatom Synedra acus subsp. radians from Lake Baikal [].

Fragilariales

Fragilaria

1. Fragilaria crotonensis

500x
Keweenaw Waterway at MTU
oblique plankton tow
8/12/10
pH 8.6, 26°C, 132 uS

2. Fragilaria crotonensis

800x
Torch Lake at Hubbell boat launch
surface plankton tow
5/20/10
17°C

3. Fragilaria crotonensis

800x
Torch Lake at Lake Linden boat launch
surface plankton tow
9/27/05
18.5°C

4. Fragilaria

800x
Jacobsville old quarry pond
aquatic plant sample
8/7/10
pH 7.6, 17°C, 121 uS

5. Fragilaria capucina

800x
Pilgrim River upstream of US-41
rock scraping
5/24/10
18°C

6. Fragilaria capucina

250x

800x
Dollar Bay from shore
surface plankton tow
6/19/07
19°C

Synedra

1. Synedra capitata

320x

1000x
Dollar Bay from boat
aquatic plant sample
9/26/01

2. Synedra ulna var. contracta

800x
creek south of Calumet
filamentous algae sample
10/3/01

3. Synedra ulna var. contracta

800x
Pilgrim River upstream of US-41
rock scraping
5/24/10
18°C

4. Synedra

800x
same as above

5. Synedra

800x
old Laurium dump creek
filamentous algae sample
7/1/10
pH 7.4, 13°C, 802 uS

6. Synedra

640x
Dollar Bay at marina
aquatic plant sample
5/20/10
20°C

7. Synedra

800x
Jacobsville old quarry pond
aquatic plant sample
8/7/10
pH 7.6, 17°C, 121 uS

8. Synedra

400x
Keweenaw Waterway at MTU
surface plankton tow
11/22/05
6.0°C

Тест на тему: «Основы систематики. Систематика растений»

Лимит времени:

из 15 заданий окончено

Вопросы:

Информация

Проверочное тестовое задание включает в себя вопросы с одним и несколькими правильными ответами

Вы уже проходили тест ранее. Вы не можете запустить его снова.

Тест загружается…

Вы должны войти или зарегистрироваться для того, чтобы начать тест.

Вы должны закончить следующие тесты, чтобы начать этот:

Результаты

Правильных ответов: из 15

Ваше время:

Время вышло

Вы набрали из баллов ()

Средний результат
Ваш результат

максимум из 20 баллов
Место	Имя	Записано	Баллы	Результат
Таблица загружается
Нет данных

С ответом
С отметкой о просмотре

Задание 1 из 15
- систематизация
- кластеризация
- систематика
- классификация
- классификатор
Правильно Неправильно
Задание 2 из 15
- кластер
- классификация
- систематика
- кластеризация
- систематизация
Правильно Неправильно
Задание 3 из 15
- К.Линней
- Ж.Б.Ламарк
- Ч.Дарвин
- У.Гарвей
- К.Геснер
Правильно Неправильно
Задание 4 из 15
- моховидные
- хвощевидные
- водоросли
- папоротниковидные
- голосеменные
Правильно Неправильно
Задание 5 из 15
- роды
- семейства
- классы
- порядки
- отделы
Правильно Неправильно
Задание 6 из 15
- классы
- отделы
- порядки
- виды
- роды
Правильно Неправильно
Задание 7 из 15
- роды
- отделы
- виды
- порядки
- семейства
Правильно Неправильно
Задание 8 из 15
- род
- отдел
- царство
- класс
- вид
Правильно Неправильно
Задание 9 из 15
- вид
- род
- класс
- царство
- отдел
Правильно Неправильно
Задание 10 из 15
- моховидные
- голосеменные
- покрытосеменные
- плауновидные
- водоросли
Правильно Неправильно
Задание 11 из 15
- вид
- царство
- класс
- отдел
- отряд
- род
- тип
- семейство
Правильно Неправильно
Задание 12 из 15
- скрещиваемость и способность давать потомство
- расхождение в строении
- отличия в скорости роста
- общее строение
- разные экологические условия и ареал
- сходные экологические условия и ареал
- нескрещиваемость
- схожесть жизненных процессов
Правильно Неправильно
Задание 13 из 15
- имеют простое одноклеточное строение
- имеют ткани и органы
- не имеют корней, стеблей и листьев
- размножаются семенами
- имеют слоевище
- имеют таллом
- способны к фотосинтезу при наличии хлорофилла
- имеют только ризоиды
Правильно Неправильно
Задание 14 из 15
- вид — род — порядок — семейство — класс — отдел — царство
- род — вид — семейство — порядок — класс — отдел — царство
- вид — род — семейство — порядок — класс — отдел — царство
- вид — род — семейство — порядок — отдел — класс — царство
- вид — род — семейство — порядок — класс — царство — отдел
- царство — род — семейство — порядок — класс — отдел — вид
- семейство — род — вид — порядок — класс — отдел — царство
- класс — род — семейство — порядок — вид — отдел — царство
Правильно Неправильно
Задание 15 из 15
Картофель относится к роду
- норичниковые
- паслен
- пасленовые
- двудольные
- однодольные
- покрытосеменные
- голосеменные
- сложноцветные
Правильно Неправильно