Агентная модель динамики численности популяций диатомовых водорослей краевых арктических морей в летний период
- Авторы: Фурсова П.В.1, Ризниченко Г.Ю.1, Конюхов И.В.1, Погосян С.И.1
-
Учреждения:
- Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, Биологический факультет
- Выпуск: Том 63, № 5 (2023)
- Страницы: 773-783
- Раздел: Морская биология
- URL: https://journals.rcsi.science/0030-1574/article/view/140446
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0030157423050040
- EDN: https://elibrary.ru/DDACCT
- ID: 140446
Цитировать
Аннотация
Предложена гипотеза функционирования популяции диатомовых водорослей в условиях четко выраженной стратификации толщи воды. Предполагается, что в верхнем освещенном слое воды клетки накапливают биомассу за счет фотосинтеза. В нижнем слое, богатом минеральными веществами, клетки восполняют свои внутриклеточные запасы. Перемещение из одного слоя в другой позволяет компенсировать недостаток ресурсов. Погружение происходит в результате седиментации, а подъем – за счет выделения углекислого газа в процессе дыхания в виде микропузырьков. На основе этой гипотезы построена агентная модель популяции. Расчеты показали, что вертикальные перемещения обеспечивают существование популяции. Различные режимы поверхностной освещенности позволяют получить разнообразные распределения численностей клеток в верхнем и нижнем слое воды, что согласуется с данными экспедиционных наблюдений.
Ключевые слова
Об авторах
П. В. Фурсова
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова,Биологический факультет
Автор, ответственный за переписку.
Email: fursova@biophys.msu.ru
Россия, Москва
Г. Ю. Ризниченко
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова,Биологический факультет
Email: fursova@biophys.msu.ru
Россия, Москва
И. В. Конюхов
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова,Биологический факультет
Email: fursova@biophys.msu.ru
Россия, Москва
С. И. Погосян
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова,Биологический факультет
Email: fursova@biophys.msu.ru
Россия, Москва
Список литературы
- Беляев В.И. Кинетическая теория систем, состоящих из макроскопических частиц и ее приложение к задачам экологии. Севастополь: МГИ НАН Украины, 1998. 236 с.
- Демидов А.Б., Шеберстов С.В., Гагарин В.И. Оценка годовой величины первичной продукции Карского моря // Океанология. 2018. Т. 58. № 3. С. 391–403.
- Ильяш Л.В. Жизненные стратегии у морских планктонных микроводорослей / автореферат дисс. … д. биол. н. Москва, 1998 г.
- Крупаткина Д.К., Селивановский Д.А., Стунжас П.А. О регулируемой посредством газовых пузырьков плавучести одной из колониальных форм диатомеи Thalassiosira // Изв. РАН. Серия биол. 1994. № 3. С. 453—461.
- Лелеков А.С., Тренкеншу Р.П. Моделирование динамики азотистых соединений в клетках микроводорослей. 2. Хемостат // Матем. биология и биоинформ. 2019. Т. 14. № 2. С. 450–463.
- Стельмах Л.В., Мансурова И.М. Физиологический механизм выживания динофитовых водорослей в условиях биогенного лимитирования // Биология внутренних вод. 2021. № 2. С. 198–207.
- Стунжас П.А., Сапожников Ф.В. Эти удивительные диатомеи // Природа, 2000, № 5. С. 12–18.
- Флинт М.В., Арашкевич Е.Г., Артемьев В.А. и др. Экосистемы морей Сибирской Арктики. Материалы экспедиционных исследований 2015 и 2017 гг. Москва: Институт океанологии им П.П. Ширшова РАН, 2018. 232 с.
- Шоман Н.Ю. Совместное действие света, температуры и обеспеченности азотом на скорость роста и содержание хлорофилла а у морских диатомовых водорослей / дисс. … канд. биол. наук, Севастополь, 2020, 149 с.
- Экосистемы Карского моря и моря Лаптевых. Экспедиционные исследования 2016 и 2018 гг. М.: Издатель Ерхова И.М., 2021. 368 с.
- BelyaevV.I. Modelling the influence of turbulence on phytoplankton photosynthesis // Ecological Modelling. 1992. V. 60. № 1. P. 11–29.
- Demidov A.B., Mosharov S.A., Makkaveev P.N. Patterns of the Kara Sea primary production in autumn: Biotic and abiotic forcing of subsurface layer // Journal of Marine Systems. 2014. V. 132. P. 130–149.
- Demidov A.B., Gagarin V.I., Vorobieva O.V. et al. Spatial and vertical variability of primary production in the Kara Sea in July and August 2016: the influence of the river plume and subsurface chlorophyll maxima // Polar Biology. 2018. V. 41. № 3. P. 563–578.
- Edwards K.F., Thomas M.K., Klausmeier C.A., Litchman E. Allometric scaling and taxonomic variation in nutrient utilization traits and maximum growth rate of phytoplankton // Limnol. oceanogr. 2012. V. 57. № 2. P. 554–566.
- Goldman J.C., McCarthy J.J. Steady state growth and ammonium uptake of a fast-growing marine diatom1 // Limnol. oceanogr. 1978. V. 23. № 4. P. 695–703.
- Kuznetsov A.G., Konyukhov I.V., Pogosyan S.I. et al. Microfluorimeter for studying the state of photosynthetic apparatus of individual cells of microalgae // Oceanology. 2021. V. 61.P. 1055–1063.
- Litchman E., Klausmeier C.A., Miller J.R. et al. Multi-nutrient, multi-group model of present and future oceanic phytoplankton communities // Biogeosciences. 2006. № 3. P. 585–606.
- Lomas M.W., Baer S.E., ActonS., Krause J.W. Pumped up by the cold: elemental quotas and stoichiometry of cold-water // Diatoms. Front. Mar. Sci. 2019. V. 6. 286.
- Menden-Deuer S., Lessard E.J. Carbon to volume relationships for dinoflagellates, diatoms, and other protist plankton // Limnol. oceanogr. 2000. V. 45. № 3. P. 569–579.
- Muggli D. L., Lecourt M., Harrison P. J. Effects of iron and nitrogen source on the sinking rate, physiology and metal composition of an oceanic diatom from the subarctic Pacific // Marine Ecology Progr. Ser. 1996. V. 132. № 1/3. P. 215–227.
- NetLogo. URL: http://ccl.northwestern.edu/netlogo/ (дaтaogosterne subarctic Pa).
- Parslow J.S., Harrison P.J., Thompson P.A. Saturated uptake kinetics: transient response of the marine diatom Thalassiosira pseudonanato ammonium, nitrate, silicate or phosphate starvation // Marine Biology. 1984. V. 83. № 1. P. 51–59.
- Rhee G.-Y., Gotham I.J. The effect of environmental factors on phytoplankton growth: Temperature and the interactions of temperature with nutrient limitation // Limnol. oceanogr. 1981. 26. № 4. P. 635–648.
- Strzepek R.F., Price N.M. Influence of irradiance and temperature on the iron content of the marine diatom Thalassiosira weissflogii (Bacillariophyceae) // Marine Ecology Progr. Ser. 2000. V. 206. P. 107–117.
- Vedernikov V.I., Demidov A.B., Sud’bin A.I. Primary productionand chlorophyll in the Kara Sea in September 1993 // Oceanology. 1995. 34. P. 630–640.
Дополнительные файлы
