Hidrológiai Közlöny 2007 (87. évfolyam)

6. szám - XLVIII. Hidrobiológus Napok: Európai elvárások és a hazai hidrobiológia Tihany, 2006. október 4–6.

120 HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 2007. 87. ÉVF. 6. SZ. plankton mennyiségi és minőségi vizsgálatát három DunaTisza közi szikes tóban (Vörös et al., 2005). Mindegyik vizsgált tó esetén a biomassza túlnyomó részét (akár 100%) vörösen fluoreszkáló, magányos kokkoid pikoplankton képezte. Tavasszal és ősszel a pikoplankton állományának túlnyomó részét pikoeukarióta, míg nyáron pikocianobaktérium sejtek alkották (Vörös et al., 2005), mely mutatja, hogy a Duna-Tisza közi szikes tavak pikoplanktonja a Balatonhoz (és más tavakhoz) hasonló szezonális dinamikát mutat. Az előbbiekben ismertetett szezonális dinamika okainak feltárása laboratóriumban végzett ökofiziológiai vizsgálatok segítségével lehetséges. A Kinneret-tó algáival már végeztek hasonló vizsgálatokat, ahol a tóból izolált két pikocianobaktérium (Synechococcus A és B) valamint egy pikoeukarióta (Mychonastes homosphaerá) törzs fiziológiai vizsgálata során azt találták, hogy a pikocianobaktériumok növekedési rátája magasabb volt a nyári időszakra jellemző magasabb hőmérsékleten, ezzel szemben a pikoeukarióta M. homosphaera növekedési rátája a tavaszi időszakra jellemző (14°C) hőmérsékleten volt magasabb. Ezek az eredmények alátámasztják, hogy a Kinneret tóban a hőmérséklet döntő szerepet játszik a pikoeukarióták és pikocianobaktériumok szezonális dinamikájában (Malinsky-Rushansky et al. 2002). Célul tüztük ki a Duna-Tisza közi szikes tavakból eukarióta és prokarióta pikoalga törzsek izolálását, a Böddiszékből izolált ACT0608-as törzsszámú pikoeukarióta és az ACT0616-os törzsszámú pikocianobaktérium törzs fotoszintézisének vizsgálatát, fotoszintézis paramétereik összehasonlítását különböző hőmérsékleti és fényviszonyok között. A laboratóriumban végzett vizsgálatok segítségével megkíséreltük feltárni a pikoplankton szezonális dinamikájának okait. Anyag és módszer A pikoalga törzsek izolálása „brackish water medium" (BWM) 1,5 %-os agar (Oxoid) tartalmú táptalajon történt, a tenyésztés ugyanebben a BWM tápoldatban, 21°C-on, buborékoltatva folyik. A tápoldat alapját a Göttingen-i alga törzsgyüjtemény Culture Media listáján megtalálható BWM tápoldat képezi, ugyanakkor az eredeti tápoldat összetételében használt tengervíz helyett Millipore 0,45 pm-es pórus méretű filteren átszűrt szikes tóvizet alkalmaztunk. A kész tápoldat vezetőképességét 5000 pS értékre állítottuk NaCI és NaHC0

3 oldatok segítségével, a pH-t pedig 0,1 N HCl-al 8-ra állítottuk. A vizsgálatainkhoz kiválasztott pikoeukarióta és pikocianobaktérium törzs a Duna-Tisza közi szikes tavak közül a Böddi-székből lett izolálva. Az izoláláshoz a vízmintavétel 2005. december 12-én történt. Az algatörzsek jellemzését Olympus BX51 differenciál interferencia kontraszt mikroszkóppal végeztük, a pikoalgák abundanciáját epifluoreszcens mikroszkóppal (Nikon Optiphot 2) határoztuk meg kékes-ibolya, illetve zöld gerjesztőfény alkalmazásával (MacIsaac & Stockner, 1993). A minták pigment tartalmát forró metanolban extraháltuk, majd HITACHI F4500 fluoreszcens spektrofotométerrel meghatároztuk a klorofill-a koncentrációt (Wetzel & Likens, 1991). Az ACT0608-as törzsszámú pikoeukarióta törzset gömb alakú magányos sejtek jellemzik, melyek átmérője 1,5-2 pm. A sejtek klorofill-a tartalma 32 fg/sejt volt, ez biomasszára (nedves tömeg) vonatkoztatva 1 %-ot jelentett. Az ACT0616-os törzsszámú pikocianobaktérium törzs ellipszoid sejtjeinek hossza 1,2 pm, szélessége pedig 0,8 pm. A sejtek klorofill-a tartalma 5,2 fg/sejt volt, ez biomasszára vonatkoztatva viszont ugyancsak 1 %-ot jelentett. A 21 °C-on fenntartott törzstenyészetből 35 ml inokulumot adva 700 ml BWM tápoldathoz, a hőmérséklet napi 1 °C-os változtatásával hat különböző hőmérsékleten (10, 15, 21, 26 és 30 °C) 100 pmol m"

2 sec"

1 fényintenzitáson szaporítottuk a fotoszintézis méréséhez az algákat. A fotoszintézis mérése oxigén módszerrel történt az adott hőmérsékleten (10, 15, 21, 26 és 30 °C) hét különböző fényintenzitáson (15-1200 pmol m"

2 s"

1) a lumineszcencia mérésén alapuló HQ20-as típusú oxigénmérővel. A mérést minimum két órán keresztül végeztük, félóránként mérve a minták oxigén koncentrációját. A mérési adatokat az Eilers & Peeters (1988) modell segítségével értékeltük, meghatározva a fotoszintetikus paramétereket: a maximális fotoszintetikus rátát (Pmax) amelyet egységnyi klorofillra vonatkoztatunk, a fénytelítési paramétert (Ik) és a fény-hasznosítási koefficienst (a) mely megegyezik a Pmax/Ik hányadossal. Ezeken kívül bevezettünk egy, a fénygátlás jellemzésére szolgáló paramétert: a 25 %-os fénygátlást. Ez a Pmax-hoz tartozó (optimális) fényintenzitás (Imax) és a fénygátlás szakaszában a Pmax 75%-os értékéhez tartozó fényintenzitás különbsége. Minél nagyobb az I

in

h25% értéke, annál kisebb lesz a fénygátlás mértéke. Eredmények és értékelésük Az Eilers & Peeters modell segítségével illesztett fotoszintézis-fényintenzitás görbék összehasonlítása során a pikoeukarióta törzs elsődleges termelése (P

ma

x: 0,012 mg0

2 pgChl 'h"') 10 °C -on minden fényintenzitáson jóval meghaladta a pikocianobaktérium elsődleges termelését (P

ma

x: 0,0058 mg0

2 pgChl 1 h"

1). A hőmérséklet emelkedésével ez a különbség csökkent: 15 °C-on az eukarióta törzs produkciója még mindig meghaladta a cianobaktériumét, de már nem olyan nagy mértékben, mint 10 °C-on. A hőmérséklet további emelkedésével megfordult a helyzet, 21 °C-on a pikocianobaktérium törzs produkciója volt magasabb a pikoeukarióta törzs elsődleges termelésénél, 30 °C-on pedig ez a különbség a többszörösére növekedett, a pikocianobaktérium elsődleges termelése (P^: 0,025 mg0

2 pgChl"

1 h"

1) minden fényintenzitáson magasan felülmúlta a pikoeukarióta törzs elsődleges termelését (P^: 0,0083 mg 0

2 pgChl"

1 h

1). A maximális elsődleges termelést a pikoeukarióta törzs esetén 10°C-on, míg a pikocianobaktérium törzs esetén 30°C-on észleltük (1. táblázat). A pikocianobaktérium törzs produkciója a növekvő hőmérséklettel arányosan növekedett, ezzel ellentétben a pikoeukarióta törzs maximális elsődleges termelése a csökkenő hőmérséklettel mutatott növekedést (1. táblázat). A fénytelítési paraméter értéke esetén nem találtunk különbséget a két pikoalga törzs között, mindkét törzsnél a hőmérséklettel növekedett (1. táblázat). A fény hasznosítási koefficiens értéke a pikoeukarióta törzsnél a csökkenő hőmérséklettel növekedett, a pikocianobaktérium törzsnél ezzel ellentétben a növekvő hőmérséklettel mutatott növekedést (1. táblázat), mely jelzi, hogy az eukarióta alacsonyabb, míg a cianobaktérium magasabb hőmérsékleten reagál gyorsabban a fényintenzitás változására. A fénygátlás mértéke a hőmérséklet emelkedésével mindkét törzs esetében csökkent (1. táblázat). Az Eilers & Peeters modell segítségével a vizsgált hőmérsékleteken az illesztett P-I görbék alapján kiszámítottuk a különböző fényintenzitásokhoz (20-1000 pmol/m

2/sec) tartozó produkció értékeket, majd ábrázoltuk azok két törzs között észlelt különbségeit (1. ábra). Ezzel a módszerrel nem csak a maximális produkció értékeket tudtuk összevetni, hanem a különböző fényintenzitásokhoz tartozó P érté-