Hidrológiai Közlöny 2012 (92. évfolyam)

5-6. szám - LIII. Hidrobiológus Napok: „A hidrobiológia szerepe a víz-stratégiákban” Tihany, 2011. október 5–7.

50 HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 2012. 92. ÉVF. 5-6. SZ. zó adatok és a terepi méréseink alapján meghatározott vízalatti fényklíma összehasonlító elemzése. Célunk volt továbbá a sekély tavaink többségében megtalálható fikocianin pigment-dominanciájú pikocianobaktériumok és pikoeukarióta zöldalgák fénypreferenciájának meghatározása. Anyag és módszer A vízalatti fényklíma megismeréséhez a méréseket a Balaton Siófoki- és Keszthelyi- medencéjében, a Fertőn található ún. belső tavakban (Rüster Poschen, Hidegségi-tó), valamint a Duna-Tisza közi szikes tavakban (Kelemen-szék, Böddi-szék, Sósér) végeztük 2011 őszén. A fény spektrális összetételének változását (340-1020 nm) a vízoszlopban USB 2000 spektrométer segítségével követtük nyomon. Az MTA ÖK Balatoni Limnológiai Intézetében folyó pikoalga kutatás többéves eredményeit felhasználva összevetettük ugyanezen vízterek (Balaton Siófoki- és Keszthelyi- medence; Fertőben található ún. belső tavak (pl. Ruster Poschen), Kelemen-szék) pikoplanktonjának összetételét (Vörös et al., 2005; Vörös et al., 2009; Somogyi, 2010). Az algák fénypreferenciájának vizsgálatához az MTA ÖK Balatoni Limnológiai Intézetének alga törzs-gyűjteményében (Algal Culture Tihany = ACT) fenntartott törzsek közül az ACT 1025-ös törzsszámú fikocianin pigment dominanciájú pikocianobaktérium (Cyanobium gracile; Felföldi Tamás szóbeli közlés) és az ACT 1002-es törzsszámú pikoeukarióta (Choricystis sp.; Somogyi Boglárka szóbeli közlés) törzset választottuk ki. Mindkét törzs tenyésztése módosított BG11 tápoldaton történt (Kürthy, 2010). A két törzset közel azonos arányban (0,3-0,5><10

6 sejt ml"

1) összekevertük, majd az így kapott keverék szuszpenziót inkubáltuk 21°C-on nyolc különböző hullámhosszúságú fényen (400; 470; 505; 525; 590; 625; 660 és 690 nm), fénylimitált körülmények között (25 (imol foton m" sec"

1), 8:16 órás sötétvilágos ciklusban. Az inkubálás során a szuszpenzióban bekövetkező változásokat a sejtsürüség meghatározásával követtük nyomon Nikon Optiphot 2 epifluoreszcens mikroszkóp segítségével. A különböző hullámhosszon inkubált szuszpenziókból 0,01-1 millilitert 0,45 |im pórusméretű fekete polikarbonát filterre (Millipore) szűrtünk, amelyet 50 %-os glicerinbe ágyaztunk és immerziós objektívvel vizsgáltunk kékesibolya (BV-2A) és zöld (G-2A) gerjesztőfénynyel a pikoeukarióták és pikocianobaktériumok elkülönítése céljából (Maclsaac & Stockner, 1993). A preparátumokról digitális kamerával (Spot RT) felvételeket készítettünk, amelyek kiértékelésével meghatároztuk a szuszpenzióban a pikoalgák abundanciáját és pigment típusát a kísérlet kezdetén, majd 6 nap, 11 nap és 17 nap elteltével. Eredmények és értékelésük A korábbiakkal szemben (speciális színszűrők alkalmazása, amelyekkel csak egyes hullámhossz-tartományok vizsgálhatóak) az általunk alkalmazott módszer a vízalatti fényklíma részletes (akár 1 nm felbontású) vizsgálatát tette lehetővé. Méréseink során a Balatonban a zöld és a vörös fény együttes dominanciáját tapasztaltuk (1. ábra), amely megfelelt a korábban leírtaknak (Vörös et al. 1998; Kürthy, 2010). A Fertő belső tavaiban és a Duna-Tisza közi szikes tavakban a zöld fény sokkal nagyobb mértékben elnyelődött, és a spektrum a vörös felé tolódott el (1. ábra). A vörös fény dominanciája a Sósérben volt a legkifejezettebb ahol a vörös tartományon belül is a távoli vörös (690-700 nm) dominált (/. ábra). A különböző típusú vizek szelektív fényabszorpciója a barna színű szerves anyagok (humin anyagok) eltérő mennyiségével áll kapcsolatban (V- Balogh et al. 2009). 1. ábra: A fotoszintetikusán aktív sugárzás spektrális öszszetétele az eufotikus mélység felénél a Balaton Siófoki- és Keszthelyi-medencéjében, a Fertő belső tavában (Ruster Poschen), a Duna-Tisza közi Kelemen-székben és Sósérben Az autotróf pikoplankton összetételét tekintve a Balatonban a pikoalgák mindhárom típusa (fikoeritrin és fikocianin pigment dominanciájú pikocianobaktériumok valamint pikoeukarióta algák) jelen volt, míg a Fertő belső tavában és a Duna-Tisza közi szikes tavakban csak fikocianin pigment dominanciájú pikocianobaktériumokat és pikoeukarióta algákat találtunk. A fikoeritrines pikocianobaktériumok zöld fény melletti, valamint a fikocianinos pikocianobaktériumok vörös fény melletti szelektív előnyét már korábban leírták, de ezen vizsgálatok csak a tavak produktív időszakára terjedtek ki (Vörös et al., 1998; Callieri et al., 1996; Stomp et al., 2007). A meglévő többéves adatsorok elemzése során azt tapasztaltuk, hogy a téli időszakban, amikor a pikoeukarióták mindegyik vízben jelen voltak, részesedésük a teljes pikoplankton biomasszából a különböző tavakban jelentősen eltérő volt. A zöld/vörös fény dominanciát mutató Balatonban a téli időszakra vonatkozó átlagos részesedésük alacsonyabb (Siófoki-medence: 40 %, Keszthelyi-medence: 60 %), míg a kifejezett vörös fény dominanciájú tavakban magasabb (Fertő, Ruster Poschen: 95 %, Kelemen-szék: 94 %) volt (2. ábra). A vízalatti fényspektrumok és a pikoalga összetétel alapján megállapítottuk, hogy a magas huminanyag tartalmú, barna vizekben vörös (vagy kifejezetten távoli vörös) dominancia mellett a pikoeukarióták előnyt élveznek a pikocianobaktériumokkal szemben. so CÜ Siófoki- Keszthelyi- Fertő, belső Kelemenmedence medence tó szik 2. ábra: A pikoeukarióta algák (EUK) részesedése a teljes pikoplankton biomasszából a téli időszakban a Balaton Siófoki- és Keszthelyi-medencéjében, a Fertő belső tavában (Ruster Poschen) és a Kelemen-székben. A kevert algatenyészettel végzett szaporodás vizsgálatok során az egyes hullámhosszokon eltérő mértékben szaporodtak el az algák. A kísérlet lezárásakor (17. nap) a legnagyobb sejtsürűséget (143><10

6 sejt ml"

1) 660 nm-en, a legki-