Hidrológiai Közlöny 1998 (78. évfolyam)

4. szám - Fülöp István Antal–Józsa János: A neruális hálózatok világa

294 Kísérleti eredményeink szerint 21° C felett a fénygátlás megszűnik, még 390 pEinstein m"

2 sec"

1 megvilágításnál sem tapasztaltuk a szaporodás jelentős csökkenését (1. ábra). A /i

ma

x értéke a hőmérséklettel (24, 27° C) tovább emelkedett (0,67, 0,75 nap"

1). 30° C felett isinét változott a helyzet, 120 pEinstein m'

2 sec"

1 fényintenzitás felett az emelkedő hőmérséklettel párhuzamosan egyre fokozódó fénygátlást észleltünk (1. ábra). A /w értéke 30, 33, 36°C-on 0,69, 0,82, 0,86 nap"

1 volt. Ibelings (1996) AnabaenaJlos-aquae-val végzett kísérletei is azt sugallják, hogy az emelkedő hőmérséklet (mint plusz stresszfaktor) hozzájárul a fénygátlás kialakulásához. Ezzel ellentétben Jensen & Knutsen (1993) Spirulina platensis-szel végzett kísérletei során erős fénygátlást észlelt 20-25° C-on, ami magasabb hőmérsékleten (35, 38° C) minimálisra csökkent, amit a "fotorepair" rendszer egyre aktívabbá válásának tulajdonítottak. Ezen álláspontot Wünschmann & Brand (1992) is osztja. 10 0.2 0.0 10 15 20 25 30 35 40 Hőmérséklet ('C) 2. ábra. A C. raciborskii szaporodásának hőmérséklet függése A C. raciborskii trópusi, szubtrópusi eredetű cianobaktérium faj. Ezt igazolják kísérleti eredményeink is, hiszen szaporodási sebessége (ju

ma

x) 15 és 36° C között lineárisan nőtt a hőmérséklettel. A Balatonban nyáron előforduló "magas" vízhőmérséklet (24-26° C) e faj számára szuboptimális, fiziológiai lehetőségeinek középső tartományát jelenti (2. ábra). 70 "u 60 u 50 f <°5 30 á 20 ~ 100 10 15 20 25 30 35 40 Hőmérséklet (*C) 3. ábra A C. raciborskii fényigényének hőmérséklet függése Az általánosan elfogadott vélemény szerint a cianobaktériumok fényszükséglete más algafajokhoz viszonyítva alacsony (Zevenbom & Mur, 1980; Smith, 1986). Eredményeink összhangban vannak ezzel a megállapítással, hiszen a C. raciborskii 7

k értéke 26° C-on 20 p Einstein m"

2 sec"

1, ami azt jelzi, hogy ez a faj még a cianobaktériumok között is extrém alacsony fényigényű szervezet (Vörös, 1995, Shafik és mtsai., 1997). Mindemellett kísérleti tény, hogy a C. raciborskii fényigénye erősen függ a hőmérséklettől. Az alkalmazott legalacsonyabb és legmagasabb hőmérséklet között az I

k érték lineárisan (3. ábra), egy nagyságrenddel növekedett (6.668 pEinstein m"

2 sec'

1). Mindebből az is következik, hogy hideg vízben a cianobaktériumok nem feltétlen a lassúbb szaporodás miatt, hanem azért kerülnek hátrányba az eukariótákkal szemben, mert rosszul tolerálják a fény okozta stresszt. 8 0 100 200 300 400 500 Fényintenzitás (^Einstein m"

1 sec'

1) 4. ábra. A C. raciborskii karotinoid/klorofill-a arányának változása a fényintenzitás függvényében A C. raciborskii pigment-tartalmának változása a fényintenzitás függvényében Ahhoz, hogy az algákban fotokémiai folyamatok játszódhassanak le, szükség van a fény abszorpciójára, melyet a bennük szintetizálódó klorofillok és kísérő pigmentek (karotinoidok, fikobilinek) tesznek lehetővé. A pigmentösszetétel meghatározza a populáció külső megjelenését (színét), emellett taxonómiai jelentőségű is. A C. raciborskii tenyészetéből HPLC segítségével különböző, a cianobaktériumokra specifikus (oszcillaxantin, mixoxantofill, echinenon,) és nem specifikus (l3-£arotin) karotinoidokat tudtunk elkülöníteni: Ezek százalékos megoszlása 30° C-on 120 pEinstein m"

2 sec"

1 fényintenzitáson a következő volt: oszcillaxantin 60 %, mixoxantofill 21,3 %, echinenon 15,3%, B-karotin 0,04 %. A külső környezet paraméterei, ezek közül is elsősorban a fényintenzitás jelentősen befolyásolja a pigmentek sejten belüli mennyiségét és egymáshoz viszonyított arányát (Albertano, 1996). Kísérleteinkben növekvő fényintenzitás hatására a C. raciborskii tenyészet színe minden esetben zöldről narancssárgára változott, a karotinoid/klorofill-a, arány jelentősen megnőtt (4. ábra). A C. raciborskii természetben előforduló populációi is gyakran sárgás színűek, minden bizonnyal az oszcillaxantin pigment-dominancia miatt. Eredményeinkkel összhangban ismert az a tény, hogy az algák védekezésképpen a fotoszintetikus rendszerüket veszélyeztető magas fényintenzitás ellen karotinoidokat szintetizálnak amelyek passzívan, vagy aktívan védenek (Yong & Lee, 1991\ Schubert és mtsai., 1994). A biomassza klorofill a tartalma a fényintenzitással markánsan változott, mintegy tizedére (1,1-1,3-ról 0,10,14 %-ra) csökkent a vizsgált fényintenzitás tartományában. Ez a változás nagyon jelentős, de a fiziológiai lehetőségek határán belül van, s megfelel a természetben előforduló értékeknek (Vörös & Padisák, 1991). Hasonló eredményről számol be Albertano & Bruno (1995), a-