Hidrológiai Közlöny, 2013 (93. évfolyam)
2013 / 5-6. különszám - LIV. Hidrobiológus Napok előadásai
64 HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 2013. 93. EVF.5-6. SZ. Az Arthrospira fusiformis és a Picocystis salinarum fotoszintézisének karakterisztikái különböző fényintenzitásokon és hőmérsékleten Pálmai Tamás1, Üveges Viktória1, Lothar Krienitz2, Padisák Judit1 'Pannon Egyetem, Limnológia Intézeti Tanszék, 8200. Veszprém, Egyetem u. 10. 2Leibniz-Institute of Freshwater Ecology and Inland Fisheries, Alte Fischerhütte 2, D-16775 Stechlin-Neuglobsow, Németo. Kivonat: Afrikai trópusi sós tavak esetében megfigyelték, hogy az Arthrospira fusiformis kezd visszaszorulni egy zöldalga, a Picocystis Salinarum megjelenése és biomasszájának intenzív növekedése miatt. A P. salinarum gyors térnyerésének okainak feltárására laboratóriumi fotoszintézis méréseket végeztünk. Munkánk során trópusi tóból származó A. fusiformis és P. salinarum tenyészetek fotoszintetikus aktivitását vizsgáltuk 7 különböző hőmérsékleten és 9 különböző fényintenzitáson. Eredményeink azt mutatják, hogy magasabb fényintenzitás tartományban mindkét faj fotoszintézisének a 40 °C hőmérsékleten van az optimuma. Megállapítottuk, hogy a P. salinarum jól tűri az árnyékolást, fényadaptációs paramétere jóval kisebb. A fény és hőmérséklet interakciójára adott fiziológiai válaszok nem indokolják a P. salinarum tapasztalt mértékű térnyerését, további változók vizsgálata szükséges. A. fusiformis, P. salinarum, fotoszintetikus karakterisztika, hőmérséklet, fény. Kulcsszavak: Bevezetés Kelet-Afrika sós tavainak egyik világszintű érdeklődésre számot tartó különlegessége az ott élő kis flamingók (Phoe- niconaias minor Geoffroy) hatalmas populációi (Mari & Collar, 2000). A világon az egyik legnagyobb populáció sűrűség Kenyában figyelhető meg. Ezek a flamingók jól adaptálódtak élőhelyük extrém körülményeihez (Childress és m- tsi., 2008). Mivel a kis flamingó fö táplálékául az Arthrospira fusiformis, egy gyorsan szaporodó cianobaktérium szolgál (Jenkin, 1957), elterjedését nagymértékben meghatározza ennek a kékalga fajnak a fellelhetősége és biomasszája (Krienitz & Kotut, 2010). Ideális körülmények között a flamingók táplálékigényét fedezi az A. fusiformis, mely képes biomasszáját 11-20 óra alatt megduplázni (Vonshak, 1997), de vannak megjósolhatatlan események, melyek során a sűrű populációja összeomlik, és biomasszája lecsökken. Az A. fusiformis eltűnésével a madarak tollazatának é- lénk rózsás színe is megkopik, hiszen az algában található cantaxantin okozza a tollak elszíneződését (Krienitz, 2009). Az utóbbi években több kenyai tónál megfigyelték az A. fusiformis visszaszorulását, eltűnését. Olyan kompetítor faj jelent meg ezekben a tavakban, mely igen magas produkcióra képes, emiatt a táplálékláncok alakulására nagy hatással van (Krienitz & Kotut, 2010). Ez a faj egy zöldalga, a Picocystis salinarum. A piko mérettartományba eső fajról lévén szó, hiába a nagy tömegprodukció, a kis flamingó nem képes kiszűrni a vízből. Munkánk során a két faj fotoszintetikus karakterisztikáinak összehasonlítását végeztük el különböző hőmérsékleten és fényintenzitáson. A kapott eredmények segíthetnek annak megértésében, hogy mitől lehet annyira sikeres a Picocystis salinarum az Arthrospira fusiformis- szal szemben. Anyag és módszer A mintavétel az Arthrospira fusiformis (KR 2005/117) e- setében 2005 februárjában, míg a Picocystis salinarum (KR 2010/2) esetében 2010 januárjában történt. Mindkét minta a kenyai Nakuru-tóból származik. A P. salinarum későbbi mintavételének oka, hogy a faj később jelent meg a Nakuru- tóban, s 2010 januárjára vált dominánssá (Krienitz & Kotut, 2010). Mindkét tenyészet izolálása és beoltása Na2C03-tal (0,3 g L'1) és NaCl-dal (15 g L'1) módosított Bourelly-tápoldatba (Krienitz & Wirth, 2006) történt. A tenyészeteket szobahőmérsékleten (20±2 °C) és külön mesterséges megvilágítás nélkül tartottuk fenn. Munkánk során laboratóriumi inkubáló berendezésben (Üveges és mtsi., 2011) hőmérsékletenként egyidejűleg kilenc különböző fényintenzitáson mértük a fotoszintetikus aktivitást. Hűtő-fűtő ultratermosztáttal (Neslab RTE) a mérési hőmérséklet 15-45°C között 5°C-onként lett beállítva. A méréseket minden hőmérsékleten mindkét faj esetében 0, 7.5, 15, 30, 85, 175, 300, 450, 900, 1200 pmol m‘2s'' fény- intenzitáson végeztük, minden esetben 3 párhuzamos mintával dolgoztunk. A mintákat mérés előtt egy órán keresztül előinkubáltuk a méréshez használt 250 ml-es Karlsruhe- lombikokban. A fotoszintézist a minták oldott oxigén koncentráció változásának mérésével követtük nyomon (HQ40D multiparaméteres mérőműszer, Hach Lange). Mindegyik méréssorozat alkalmával a mintákat 2 órán keresztül inkubáltuk, mértük a kezdeti (0 perc), a 60 perc, illetve 120 perc eltelte utáni oxigén koncentrációt. A mért oldott oxigén koncentrációkból Wetzel & Likens (2000) alapján szénfelvételt számoltunk (me.: pg C L'1 h'1). A kapott fotoszintézis vs. Fényintenzitás eredményekből fény gátlás hiányában a Webb és m- tsi. (1974), míg fénygátlás esetében a Platt és mtsi. (1980) által közölt modellek segítségével meghatároztuk a fotoszintetikus paramétereket (a maximális fotoszintézis mértékét (Pmax), a fényadaptációs paramétert (ff a fényhasznosítási tényezőt (a), fénygátlási paramétert (ß)). A biomassza specifikus fotoszintetikus aktivitás (PB„tax) számításához a mintákból a méréseket követően spektrofotometriásán meghatároztuk a minták kloroftll-a koncentrációját (Wetzel & Likens, 2000). Eredmények Az oldott oxigén koncentrációk változásából számolt, biomassza specifikus fotoszintetikus paraméterek az 1. táblázatban láthatók. A P. salinarum biomassza specifikus maximális fotoszintetikus aktivitása (pg C pg'1 Chl a h'1) a hőmérséklet függvényében 15-40°C között kisebb mértékű növekedést mutatott a kékalgánál. 45°C-on azonban drasztikus csökkenés, a bruttó fotoszintézis szinte teljes megszűnése volt tapasztalható. Az A. fusiformis esetében a hőmérséklet növelése szintén jelentősen fokozta a fotoszintézist, e faj esetében is 40°C-on volt legnagyobb a fotoszintetikus aktivitás. Az A. fusiformis esetében még 45°C-os aktivitás is jelentős volt a P. salinarum-hoz képest. A kékalga fotoszintetikus aktivitása minden hőmérsékleten magasabb volt, mint a zöldalgáé. Szembetűnő eredmény, hogy a P. salinarum fényadaptációs paramétere minden hőmérsékleten jelentősen alacsonyabb volt, mint a kékalgáé. Mindkét faj esetében megfigyelhető az erőteljes hőmérséklet függés a 15-40°C-os tartományban. Az értékek növekednek 40°C-ig, majd mindkét faj esetében csökkenés volt tapasztalható. Mindkét faj esetében a legalacsonyabb hőmérsékleten volt a legjobb a fényhasznosítás a csökkent fényintenzitású tartományban.
