Hidrológiai Közlöny 1987 (67. évfolyam)

2-3. szám - Gorzó György: Fizikai és kémiai faktorok hatása a Balatonban előforduló heterocisztás cianobaktériumo spóráinak csírázására

128 HIDROLÓGIAI! KÖZLÖNY 1987. 67. ÉVFOLYAM, 2—3. SzAM A nyár végi időszakban tömegesen jelentkező heterocisztás eianobaktériumok az év nagy részében a vízből nem mutathatók ki. Spóraképzés után egy évre eltűnnek a vízből. 1984-ben sikerült bizonyítani, hogy a spóráik (akinéták) az üledékben találhatók. A planktonszíneződést, illetve a vízvirágzást okozó fajok az üledékből kitenyészthetők (Gorzó, 1985, 1986). A spórák csírázása hőmérsékletfüggő (Gorzó, 1986). A tiszta tenyészetből előállított spórák (Yamamoto, 1976), illetve az üledékben levő spórák csírázására ható legfontosabb fizikai (fény, hőmérséklet) és kémiai (oxigén, pH, tápelemek, szerves anyag) faktorok laboratóriumi körülmények között meghatározhatók. 2. Anyag és módszer A Balaton négy medencéjéből tóközépen, havi gyakorisággal Hargrave típusú mintavevővel üledékmintákat vettünk, melyekből 25 cm hosszú steril üvegcsővel 20 cm-es hurkákat szúrtunk ki. Az üledékhurkákból 5 cm-enként 10 cm

3 Allen-médiumot tartalmazó inkubáló csövekbe 1 g üledéket oltottunk. A csöveket fénytermosztátban (1000— —1500 lux) 1—4 hétig inkubáltuk, a spórák csírázását mikroszkopikusan ellenőriztük. A spóraszámot határhígítással (MPN sejtszám) állapítottuk meg (Gorzó, 1985). A spórák csírázásának hőmérsékleti optimumát egy általunk kialakított „hőorgona" (70 cm hosszú, furatokkal ellátott Al-tömb, melynek két végén a kívánt hőfok ultratermosztáttal állítható be) segítségével határoztuk meg (Gorzó, 1986). A spórák csírázásának fényintenzitás-igényét fénytermosztátban (100—3000 lux között) mértük. Speciális színszűrőkkel (400—726 nm között) a hullámhossz hatását is vizsgáltuk. Megállapítottuk a tápelemek (N0

3—N és P0

4—P) mennyiségének, az oxigénnek (0—100%), a pH-nak (pufferekkel beállítva 4—12 között) és a szerves anyagoknak (acetát 10~

4—10~

5 mól között) a hatását a csírázásra. Fotoszintetikus (2-Cl-4-etil-aminó-6-izopropil-aminó-sz-triazin) és légzési (4,6-dinitro-o-krezol, Na-azid) inhibitorok csírázásgátló hatását is ellenőriztük. 3. A Balaton üledékének cianobaktérium spóra fertőzöttségé 1984—1986 között A spórafertőzöttséget a tó négy medencéjére vonatkozóan a 3. ábra szemlélteti. Az oligomezotróf-mezotróf Siófoki-medence üledékének felső 5—10 cm-es rétegéből minden alkalommal két planktonikus, heterocisztás cianobaktériumot (Aphanizomenon flos-aquae Ralfs, és Anabaenopsis raciborskii Wolosz.) tudtunk kitenyészteni. Esetenként még két faj fordult elő (Anabaena aphanizomenoides Forti. és Aphanizomenon issatschenkoi Prosk.) 1986-ban az üledék legfelső rétegeiből már az Anabaena spiroides Kleb, is előkerült. A felső 5 cm-es üledékrétegben a spóraszám 10—2-10

2 cm3 között változott. A vízben a 7. és a 11. hó között a két állandóan kitenyészthető faj 10

3cm~~

3, a másik kettő 10

2cm-3 maximális fonalszámmal fordult elő. A mezotróf Szemesi-medence üledékének felső 10—15 cm-es rétegéből nagy gyakorisággal már három (A. flos-aquae, A.raciborskii és A. aphanizomenoides), ritkábban egy (A. issatschenkoi) heterocisztás cianobaktériumot tenyésztettünk ki. 1986-ban az üledék felső rétegeiből az A. spiroides is gyakran előkerült. A spóraszám az üledék felső 5 cm-es rétegében 5-10

1—10

3 cm3 között változott, a három év alatt a minimum és maximum értékek ötszörösére nőttek. A spórák 60— —70%-a A. raciborskii spóra volt. A spóraszám alakulásának már határozott szezonális dinamikája (8., 9. havi minimum) figyelhető meg. A vízben a 7. és a 11. hó között rendszeresen kimutatható faj 10

3—10

4 cm3, az egy ritkábban kimutatható faj 10

2 cm"^maximális fonalszámmal fordult elő. A vízben domináns az A. raciborskii volt. A mezotróf-eupolitróf Szigligeti-medence üledéke már 15 cm mélyen állandóan fertőzött volt négy cianobaktérium spórájával (A. flos-aquae, A. raciborskii, A. aphanizomenoides és A. issatschenkoi). Nagy gyakorisággal még két fajt (A. spiroides és Anabaena scheremetievi Elénk.) tudtunk kitenyészteni. Az üledékben a spóraszám a három év alatt kétszeresére nőtt. A spórák 70—80%-a az A. raciborskii spórája volt. Az A. aphanizomenoides spórák mennyisége évről évre nőtt. A felszíni rétegekben a spóraszám határozott szezonális dinamikát mutatott (10

2—4-10

3 cm~

3). Az üledékben minimális spóraszámot a 8. és a 10. hónap között mértünk. Ezzel egy időben a vízben viszonylag nagy fonalszám (10

4—10

5cm~

3) alakult ki. Domináns az A. raciborskii, kodomináns rendszerint az A. aphanizomenoides volt. Az eupolitróf-politróf Keszthelyi-medence üledékének a felső 20 cm-es rétege állandóan fertőzött volt. Az üledékből öt heterocisztás cianobaktériumot (A. flos-aquae, A. raciborskii, A. aphanizomenoides, A. issatschenkoi és A. spiroides) állandóan, kettőt (A. scheremetievi és Anabaenopsis hungarica Halász.)ritkábban tudtunk kitenyészteni. A legnagyobb spóraszámot is ebben a medencében mértük. A spóraszám a három év alatt kétszeresére nőtt. A spórák 80%-a A. raciborskii spóra volt. Jelentősen nőtt az A. aphanizomenoides spóráinak mennyisége. Az üledék felső rétegében a spóraszám változása (2-10

2—2-10

4cm3) minden évben határozott szezonalitást mutatott. A minimum értékeket a 7. és a 10. hónap között mértük. Ugyanekkor a fajszám is csökkent. Az üledék felső rétegeinek kiürülése után a vízben vízvirágzást (Anabaena spp.), majd planktonszíneződést (A. raciborskii) figyelhettünk meg. A vízben az Aphanizomenon fajok együttes fonalszáma általában elérte a 2-10

4cm

_

3-t. A kodomináns A. aphanizomenoides 2 • 10

4 cnr

J, a domináns A. raciborskii 2 • 10"' cnr

3 maximális fonalszámmal fordult elő. A heterocisztás eianobaktériumok szezonális szukcessziója (Aphanizomenon — Anabaena Anabaenopsis) évről évre jól megfigyel-