Hidrológiai Közlöny 2007 (87. évfolyam)

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

159 HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 2007. 87. ÉVF. 6. SZ. A heterotróf egysejtű közösség éves változása és szerepe a Duna planktonjának anyagforgalmában Kiss Áron Keve MTA ÖBKI Magyar Dunakutató Állomás, 2131. Göd. Jávorka S. u. 14. Kivonat: Jelen munka során a Duna gödi szakaszának planktonjában, egyéves periódusban vizsgáltam a protozoon közösség összetételének változását, a táplálkozási kapcsolatokat, és a mikrobiális táplálékhálózat szerkezetét. Éves viszonylatban a heterotróf ostorosok és a csillósok, kisebb mértékben a csupasz amőbák a legtömegesebb protozoon csoportok. In situ táplálék-vakuólum elemzésekkel meghatároztam a fogyasztott táplálék minőségi és méretbeli összetételét. Vizsgáltam a protozoonok és táplálékszervezeteik mennyiségének időbeli lefutását és a lefutások szorosságát, gyakran kimutatható volt a táplálkozási kapcsolat indirekt módon is. Feltártam a mikrobiális táplálékhálózat szerkezetét és a kompartmentek közötti szénáramokat. Az év nagyobb részében a mikrobiális hurok uralkodó, a protozoonok közül a nanoflagelláta termelés a legnagyobb. A nagy fitoplankton egyedszámú időszakokban az algákra épülő táplálékhálózat is jelentős, a mikrobiális huroknál is fontosabb lehet. Kulcsszavak: protozoon, nanoflagelláta, mikrobiális hurok, táplálékhálózat, szénáramlás, dunai plankton közösség Bevezetés Az eukarióta mikrobiális közösségek szerepe a vizek tápanyagforgalmában, a vízminőség kialakításában meghatározó. Az 1980-as évek elejére tehető a klasszikus herbivor tápláléklánc mellett működő mikrobiális hurok jelentőségének felismerése (Azam et al., 1983), mely az oldott szerves anyagra épülő baktérium produkciót protozoonokon, elsősorban heterotróf nanoflagellátákon át vezeti vissza a klaszszikus láncba. Azóta a protozoonok mennyiségi vizsgálata is a hidrobiológiái kutatások homlokterébe került. A nagy folyók planktonjában élő protozoon közösségek vizsgálata ennek ellenére világszerte hézagos (Sorokin, 1990; Weitere et al., 2005), a faj összetételt is feltáró kutatások általában egy-két nagy formakörre összpontosítanak (Weitere & Arndt, 2003; Scherwass & Arndt, 2005; Bereczky, 1996, 1998). Kutatásom során egy egyéves periódusban vizsgáltam a Duna planktoni protozoon közösségének összetételbeli és mennyiségi változásait minden formakörre kiteij edően. Részletesen foglalkoztam a táplálkozási viszonyokkal és a mikrobiális táplálékhálózattal, jelen dolgozat is ezekre összpontosít, a taxonómiai eredmények részletes bemutatása nem célja ennek a munkának. Anyag és módszer Kéthetenként gyűjtöttem mintát 2004. nov. 17. és 2005. nov. 3. között Gödön (1669 fkm), a Duna bal partjáról erős sodorból. A baktériumszám megállapítása glutáraldehiddel rögzített, merített mintából történt, DAPI-s festés (4',6-damidino-2-fenilindol) után, 0,22 pm lyukbőségü polikarbonát filterre szűrve, epifluoreszcens mikroszkópban. Protozoonokat merített és 10 pm lyukbőségü planktonhálón szűrt mintákban vizsgáltam HgCl

2-os ölőszerrel elölve, fordított mikroszkópban, Utermöhl szerint. A HgCl

2 gyorsan ható ölőszer, kinyújtott (nem összehúzott) állapotban képes megtartani a sejteket. Az Utermöhl féle ülepítőkamra segítségével a mintában található összes egyed mennyiségét is lehetett vizsgálni. Egyes egyedeket a jobb meghatározás érdekében kapillárissal kiemeltem és manipulátorral körbefogatva figyeltem meg. A mintavételi periódus során számos alkalommal élő mintát is vizsgáltam. A fajok meghatározásánál számos határozókönyvet és eredeti fajleírást használtam (pl. Page és Siemensma, 1991; Cash és Hopkinson, 1905-1919; Rainer, 1968; Foissner és mtsai, 1991, 1992, 1994, 1995, 1999; Zhukov, 1993). Biomasszát egyszerű mértani testek közelítésével egyedi méretekből számoltam, a lineáris zsugorodást 10 %-nak vettem (Pfister és mtsai, 1999), a széntartalomra való átszámítás irodalmi adatok alapján történt. A szénforgalmi modellben a potenciális produkció (PP) a biomassza (B) és a növekedési ráta szorzata, a potenciális fogyasztás a potenciális produkció és a bruttó növekedési hatékonyság (GGE) hányadosa. A növekedési ráták megállapítása részben irodalmi adatok alapján, részben hőmérséklet és sejttérfogat függő regressziós számításokkal történt (Müller és Geller, 1993). A táplálkozási kapcsolatokat részben irodalmi adatok alapján, részben in situ táplálékvakuólum elemzésekkel állapítottam meg. A táplálkozási csoportok közötti szénáramok számításakor feltételeztem, hogy az elsősorban bakteri vor csillósok nano (3-20 pm) mérettartományba eső táplálékot is (ostorosok, algák) fogyasztanak, az elérhető táplálék biomasszák arányában. A nagy heterotróf ostorosok, csupasz amőbák, napállatkák és elsősorban algivor csillósok pedig algákon kívül baktériumokat és ostorosokat is fogyasztanak, az elérhető táplálék biomasszák arányában. A táplálkozási csoportok közti szénáramok az oda tartozó protozoon fajok fajonkénti fluxusainak összege. A fajonkénti fluxusok számítása a mintára jellemző táplálék-vakuólum elemzések figyelembe vételével, és algivoroknál a protozoon faj számára fogyasztható méretű fitoplankton fajspektrum biomasszájának összegzéseként készült. Utóbbiak miatt a modell elkészítése kellőképpen számításigényes, de a faj-faj kapcsolatok figyelembe vételével feltehetően relevánsabb, mint a legtöbb, meglehetősen összevont taxonómiai csoportot tartalmazó, így elnagyolt táplálkozási kapcsolatokat megállapító rendszerszemléletű munka (pl. Fasham et al., 1999). Az ilyen modellek eredményeinek értékelésekor a trendeket és a nagyságrendi különbségeket kell elsősorban figyelembe venni, a konkrét számadatok pontossága mérsékelt a számos becslés és feltételezés miatt. Az algológiai adatokat Kiss Keve Tihamértól kaptam. Eredmények és értékelésük A vizsgált időszakban összesen 254 legalább nem szintig meghatározott protozoon taxont találtam, ebből 209-et faj szintig határoztam meg. A nagyobb formakörök szerinti fajszám megoszlás a következő: ostorosok: 54 faj, csupasz amőbák: 3 faj, házasamőbák: 55 faj, napállatkák: 12 faj, csillósok: 82 faj. A csupasz amőbák faji meghatározása rögzítve gyakran nem lehetséges, a többi formakör faj arányai nagy vonalakban követik a leírt fajok számának arányait. Összehasonlításként Török (2003) dunai üledékben egy kétéves mintavételi periódusban 220 házasamőba taxont talált, 138-at faji szintig azonosítva, Bereczky és Nősek (1994) dunai planktonban egy kétéves kéthetenkénti mintavételi sűrűségű vizsgálatban 31 házasamőba és 273 csillós fajt talált. Bereczky és Nősek (1995) szerint Bereczky 1965 és 1995 között a magyar dunaszakasz főágának planktonjában és üledékében közel 700 protozoon fajt talált, főleg csillósokat és házasamőbákat. A maximális egyedszámokat és biomasszákat tekintve megállapítható, hogy a két legtömegesebb formakör az ostorosok (7 200 000 ind I ', 483 pg 1"') és a csillósok (31300 ind 1"', 699 pg 1"'), a csupasz amőbák