Hidrológiai Közlöny, 2015 (95. évfolyam)
2015 / 5-6. különszám - LVI. Hidrobiológus Napok előadásai
39 Nitzschia aurariae Cholnoky (Bacillariophyceae) fotoszintetikus aktivitásának vizsgálata szulfátion gradiens mentén Lázár Diána1, Lengyel Edina2, Stenger-Kovács Csilla1 1 Pannon Egyetem, Környezettudományi Intézet, Limnológia Intézeti Tanszék, 8200. Veszprém, Egyetem u. 10. 2MTA Limnoökológiai Kutatócsoport, 8200 Veszprém, Egyetem u. 10. *email: l.diuszka@gmail.com Kivonat: A szikes tavak és biótájuk a klímaváltozásra nagyon érzékenyen reagálnak, mivel eleve sok esetben extrém környezeti változók még szélsőségesebb értékeket is elérhetnek: a víz hőmérséklete a nyári időszakban igen magas lehet, hamarabb tűnik el a mederből, a betöményedési vagy hígulási folyamatok nagyon gyorsan következnek be egy - egy szélsőséges időjárási eseménynek köszönhetően. A bióta pontos válaszreakcióját azonban ezekre a folyamatokra nem ismerjük. A hazai kis szikes tavak egyik domináns fajának a Nitzschia aurariaenek, a fotoszintetikus aktivitását követtük nyomon laboratóriumi körülmények között szulfát gradiens mentén (0, 600, 1200, 2400, 4800 mg I'1) 5 - 40 C° között, 9 különböző (0, 8, 35, 70, 110, 200, 400, 800, 1200 p- mol m'2 s'1) fényintenzitáson, hogy megismerjük a faj fiziológiai toleranciáját és optimumát. A szakirodalomban a Nitzschia aurariae sós vizeket kedvelő fajként ismert, melyet kísérletünk is megerősített. A Nitzschia aurariae magasabb vezetőképességnél (7472 pS cm1) és szulfátion (5300 mg l"1) koncentrációnál fotoszintetizált aktívabban. Több Nitzschia fajhoz (pl. N. palea, N. frustulum N. closterium) hasonlóan ez a faj is a melegebb vizeket kedveli, a hőmérséklet optimuma 32 °C körülinek adódott. Az eredmények alapján megállapítható, hogy a Nitzschia aurariae a klímaváltozás hatására bekövetkező növekvő vezetőképességet, szulfátion tartalmat és hőmérsékletet képes elviselni, így kompetíciós előnyre tehet szert más fajokkal szemben. Kulcsszavak: fotoszintetikus aktivitás, kovaalga, hőmérséklet és szulfátion gradiens, szikes tavak. Bevezetés és célkitűzések Hazánkban a valódi értelembe vett szikes tavakból csak néhány található (Velencei-tó, Fertő) (Boros, 2002). Nagyobb számban fordulnak elő olyan szikes élőhelyek, melyek nem sorolhatók a valódi tavak közé, mert nem különíthető el parti és nyílt vízi régió (Boros, 2002). E- zen víztestek víztömege erősen függ a csapadéktól és a talajvíztől, vízszintje változó, nyárra teljesen kiszáradhatnak. A klímaváltozás miatt a levegő átlaghőmérséklete évről évre nő (Szépszó, 2008), aminek következménye a víz hőmérsékletének emelkedése valamint betöménye- dése. A kialakuló szélsőséges környezetet csak néhány faj képes elviselni (Padisák és mtsai, 2006; García és mt- sai, 1997; Battarbee, 2000). 1. táblázat: A Legény-tó főbb fizikai és kémiai paraméterei Mértékegység Minta szám Min. Max. Átlag Oldott oxigén mg r 32 2,1 13,2 9,4 Oxigén telítetts % 32 22,6 136,2 95 KOI 02 mg r1 24 11,14 69,67 23 pH32 7,8 9,7 8,8 Vezetőképesség pS cm'1 32 1134 2960 2030 Turbiditás FNU 17 5,6 334 127 so42' mg l'1 24 36,8 556 185,9 TP pg ü 21 2,9 1535,7 249,2 Si mg l'1 24 0,4 20,7 9,6 HCO, mg l'1 23 37,2 710 426,2 co,2 mg r1 20 15 294 81,91 Vizsgálatunk célja volt, hogy megállapítsuk a hő- mérsékleti és szulfátion koncentráció optimumát egy tipikusan szikes vízi kovaalga fajnak. Anyag és módszer A vizsgált faj a Nitzschia aurariae, amely a Fertő körüli szulfátion dominanciával jellemezhető kis szikes tavakból gyűjtött mintákban nagy százalékban fordul elő (Stenger-Kovács és mtsai, 2014). A faj izolálásához 2013. május 27-én gyűjtöttünk bevonatmintát a Legénytó üledékéről (GPS koordináta: N 47° 39’ 47.5”, E 16° 48’ 48.2”). Az 1. táblázat tartalmazza a tó jellemző fizikai- és kémiai paramétereit. A Legény-tó jó oxigén ellá- tottságú, pH-ja a szikes tavakra jellemzően lúgos, HC03' és S042" dominanciával rendelkező víztest. Vezetőképessége a Fertő körül kialakított csatornarendszernek köszönhetően sok esetben az édesvizekre jellemző. Turbi- ditása (átlagosan 127 FNU) és az összes foszfor koncentrációja magas (átlagosan 249 pg l"1) (/. táblázat) A faj izolálását egysejtes elkülönítési módszerrel (Andersen, 2005) mikromanipulátorral és fordított fény- mikroszkóp használatával (Zeiss Axiovert 40 C) végeztük. A baktériumtól mentes, monokultúra szaporítása DIÁT (Schlösser 1994) folyadékkultúrában történt 23 °C- on, 15 pmol m'2 s'1 megvilágításon (Daylight fénycső), 14-10 órás nappali-éjjeli fényperiódus mellett. A fotoszintézist egy 9 cellából álló fotoszintetronban mértük (Üveges, 2011), melyben az állandó hőmérsékletet hűtő-fűtő ultratermosztát (Neslab RTE-211) biztosította. A kísérletet 5 és 40 °C között, 5 fokonként hajtottuk végre. A nyolc cellában különböző fényintenzitást (8, 35, 70, 110, 200, 400, 800, 1200 pmol m'2 s'1) alakítottunk ki 56 W-os Tungsram, Daylight fénycsövek alkalmazásával, egyben pedig a sötét kontrollt. A méréssorozatokat 6 különböző S042' (0, 600, 1200, 2400, 4800, 7200 mg l'1) koncentráción végeztük. A tápoldatot módosítottuk, literenkénti 5,5 g NaHC03 hozzáadásával, hogy elérjük a szikes tavakra jellemző minimum vezető- képességet (3000 pS cm'1). A tápoldatok elkészítésekor a megfelelő szulfátion koncentráció kialakításához MgS04 -ot használtunk. A különböző szulfát koncentrációjú tápoldatok vezetőképességét a 2. táblázat tartalmazza. 2. táblázat: A különböző szulfátkoncentrációjú tápoldatok vezetőképessége S042' Vezetőképesség (mg l'1) (pS cm'1) 0 4433 600 5056 1200 5523 2400 6633 4800 8842 7200 10486 Az inkubáló cellákban 3 párhuzamos mérés történt Karlsruhe lombikokban, hogy kizárjuk a légköri és a lombikban lévő oxigéncserét. A fotoszintetikus aktivitást LDO (luminescence dissolved oxygen) módszerrel követtük nyomon (Wetzel és Likens, 2000).
