Hidrológiai Közlöny 2003 (83. évfolyam)
XLIV. Hidrobiológus Napok: "Ritkán vizsgált és különleges vizek" Tihany, 2002. október 2-4.
169 mentjei is interferálnak. A "klorofill-a" csúcs e váltórétegben tehát a zöld kénbaktériumok előfordulására utal. Ugyanebben a rétegben átmenetileg csökkent a szulfát koncentrációja. Ennek több magyarázata lehet. Egyrészt lehetséges, hogy a keletkezett szulfidot a fototróf baktériumok kénig, szulfitig oxidálták csak, de az is elképzelhető, hogy a magas szulfátkoncentráció miatt a kemoklinben a szulfátok redukciója a szulfátredukáló baktériumok tevékenysége folytán csak elemi kénig zajlott és a fototróf baktériumok ezt az elemi ként relatíve lassabban oxidálták vissza szulfátig. (Ebben a rétegben ugyanakkor a heterotróf kénhidrogén termelők száma nem túl magas.) A szulfátkoncentráció átmeneti csökkenése okának feltárása még további kutatás tárgyát képezi (pontos fajösszetétel meghatározása, elemi kén mérési módszerének beállítása stb ). Érdekes megfigyelni a grafikonon a 325 és 400 cm-es anaerob zónában a peptonból kénhidrogént képzők és a heterotróf telepképzők maximumának egybeesését, ahol a szulfát és szulfid egyidejűleg bőségesen rendelkezésre állt és egyúttal a szervesanyag menynyisége sem volt jelentéktelen. A planktonikus baktériumszám a fenék közeli mintában háromszorosára növekedett a felszín közelihez képest, míg a biomassza két és félszeresére nőtt (4. ábra) Érdekes jelenség a fenék közeli klorofill-a maximum (3. ábra) Ennek okára próbálunk magyarázatot keresni (Cullen 1982). Egyik magyarázatként számba vehető az előbbiekben már vázolt jelenség, hogy a zöld kénbaktériumok pigmentjei interferálnak a klorofill-a kimutatással. Tény az is, hogy 500 cm mélyen 0,126 millió ind/l-es „alga" egyedszámot észleltünk, amelynek 70 %-át egy nagyméretű Anabaena sp. adta. 20 100 1)0 200 225 230 275 300 325 350 375 400 430 470 500 roggélyBólyitg (CM) • oldott «Zolftdolrfg Fiiját -PItnkloniko* bakténumtam (»ejt H1IJ4Í — tekpizám 22 "C-oti .e,t ( r aL.tm -helnotrogiut H*S tenntlók (MPN mL' 1) BmlAt (g mljq) - Plankton dcuf biktenilu bicBMfiza (g ml) — CloatrídinroiÉm CCFU mÜti 4. ábra: Az Óhalászi-Holt-Tisza vízterében mért bakteriológiai paraméterek alakulása a vízmélység fiiggvényében 2001. 07.30-án. A fonalas cianobaktérium (Anabaena) mellett a kokkus és nagyméretű pálca alakú baktériumok (pl. anaerob fototrófok) fenék közeli nagy egyedszáma (6,53 millió ind/l) és biomasszája (0,878 g/m ) is jelentős volt, melyek együttesen lehetnek felelősek a magas klorofill-a koncentrációért. Mivel eddig nincsenek fényklíma méréseink, kérdés, hogy az Anabaena képes-e fotoszintetizálni, (ill. egyáltalán anaerob anyagcserére). Aktív anyagcsere híján e szervezetek legfeljebb metabiotikus állapotban süllyedhettek a fenékre. Irodalmi adatok szerint azonban az Anabaena képes anaerob anyagcserére (Sentsova és mtsai, 1975) , sőt anaerob fotoszintézisre (Bronstein és mtsai, 2000) is. Anabaena variabilis endogén légzési rátája 30-40 napos sötét periódus alatt fokozatosan csökkent és alacsony szinten továbbra is fennmaradt (Sentsova és mtsai, 1975). Az anaerob fotoszintézis a cianobaktériumok közül leginkább Oscillatoriales fajok sajátja Cohen és mtsai (1975) voltak az elsők, akik ezt feltételezték, sőt az Oscillaioria limnetica (= Pseudartabaena limnetica) oxigént nem termelő fotoszintézisét laboratóriumi körülmények között is kimutatták. Ezt a fajt izolálták a rétegzett, magas sókoncentrációjú Sinai-tó hipolimnionjából később (Cohen és mtsai, 1977), ahol a Oscillatoria limnetica volt a domináns fototróf 3 mM kénhidrogén koncentrációig. (A mi esetünkben a kénhidrogén koncentráció a fenék közelében 0,004 mM volt mindössze.) Az oxigént nem termelő (kénhidrogén a fotoszintetikus elektron donor) fotoszintézis hatékonysága nagyobb volt, mint az oxigén-termelő fotoszintézisé, különösen vörös fényben (Oren és mtsai, 1977). Bronstein és mtsai a szulfid-kinon reduktázt (SQR) kódoló gént kiónozták és szekvenálták (ez az enzim katalizálja az Oscillatoria limnetica anaerob fotoszintézisének első lépését), és a nukleinsav adatbázisokban homológ szekvenciákat keresve az Anabaena PCC7J20 cianobaktérium genomjában megtalálták ezt a gént. E tény közvetett bizonyítéka az Anabaena fajok lehetséges anaerob fotoszintézisének. Egy kozmopolita tengeri cianobaktérium, a Microcoleus chthonoplastes szintén képes megvalósítani az oxigént nem termelő fotoszintézist, szulfidot használva elektron donorként (Cohen és mtsai, 1986). 2001. nyarán a fenék közeli nitrát anomália még fokozottabbanjelentkezett, mint előző évben: a 350 cm alatti anaerob víztérből származó minták nitrát koncentrációja folyamatosan növekedett (3. ábra). Ez a tény megint csak ellentmondana a szulfátredukció észlelt értékeinek. Hipotézisünk az volt, hogy Feionok zavarhatják a nitrát meghatározását. A mintákból az összes vas spektrofotometriás meghatározásának eredménye 4,8-5 mg/l volt. A mintákat ekkor az MSZ 12750-18:1974 szabványnak megfelelően kationcserélő oszlopon (Varion KS) vezettük keresztül, majd újra meghatároztuk a nitrát ion koncentrációját. Ekkor a 350-500 cm-es rétegből származó vízminták nitrát koncentrációja már alsó méréshatár alatti volt (<0,5 mg/l). A Fe 2 + ionok magas koncentrációja tehát erősen zavaija a nitrát meghatározását. Következtetések Vizsgálataink alapján megállapíthatjuk, hogy különleges geográfiai viszonyok esetében sekélynek minősülő holtmederben is kialakulhat a „váltóréteg", és hosszú időn át fenn is maradhat. Az Óhalászi- Holt-Tiszát, mint erősen görbült, ív alakú egykori folyómederszakaszt, fák ölelik körül, így szélhatásra sem biztos, hogy fenékig felkeveredik. Érdekes volt megfigyelnünk a kemoklinben a klorofill-a csúcsot (2001-ben), amely a bakterioklorofill-d interferálása miatt a váltórétegben zöld kénbaktériumok előfordulására utal. A fenék közeli klorofill maximumot az anaerob víztestben a zöld kénbaktériumok mellett okozhatta az itt nagy egyedszámban előforduló fonalas cianobaktérium, egy Anabaena sp. is. Irodalmi adatok szerint ugyanis számos Anabaena faj képes anaerob anyagcserére, sőt, anaerob fotoszintézisre is. Köszönetnyilvánítás Köszönetet mondunk a minták kémiai vizsgálatáért a Közép-Tisza vidéki Vízügyi Igazgatóság Kiskörei Laboratóriuma munkatársainak. Köszönet illeti Aranyné Rózsavári Anikót, Kelemenné Szilágyi Enikőt és Dobos Veronikát munkánk segítéséért. A kutatómunka a Közép-Tisza vidéki Vízügyi Igazgatóság támogatásával folyik. Irodalom: Bronstein. M.. Schutz. M„ Hauska. G„ Padon, E„ Shahak. Y„ 2000: Cyanobacterial sulphide-quinone reductase: cloning and heterologous expression. J. Bacteriol. 182: 3336-44.
