Размещено на http://www.allbest.ru/

НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ

ІНСТИТУТ БІОЛОГІЇ ПІВДЕННИХ МОРІВ ІМ. О.О. КОВАЛЕВСЬКОГО

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата біологічних наук

03.00.17 - Гідробіологія

Оцінка морфометричних характеристик діатомових водоростей з використанням тримірних геометричних моделей

Лях Антон Михайлович

Севастополь 2010

Дисертація є рукописом

Робота виконана в Інституті біології південних морів ім. О. О. Ковалевського

Національної академії наук України

Науковий керівник: доктор біологічних наук Токарев Юрій Миколайович Інститут біології південних морів ім. О. О. Ковалевського НАН України завідувач відділу біофізичної екології

Офіційні опоненти: член-кореспондент НАН України доктор біологічних наук, професор Єгоров Віктор Миколайович Інститут біології південних морів ім. О. О. Ковалевського НАН України головний науковий співробітник відділу радіаційної і хімічної біології кандидат біологічних наук Бухтіярова Людмила Миколаївна Інститут ботаніки ім. М. Г. Холодного НАН України науковий співробітник

Захист відбудеться «22» вересня 2010 р. о 14 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 50.214.01 Інституту біології південних морів ім. О. О. Ковалевського НАНУ за адресою: пр. Нахімова, 2, м. Севастополь, 99011

З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Інституту біології південних морів ім. О. О. Ковалевського НАНУ за адресою: пр. Нахімова, 2, м. Севастополь, 99011

Автореферат розісланий «___» __________ 2010 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради Д 50.214.01 доктор біологічних наук В. І. Рябушко

1. Загальна характеристика роботи

Актуальність теми. Діатомові водорості (Bacillariophyta) займають домінуюче положення серед мікроводоростей Світового океану. Вони відіграють важливу роль в біогеохімічних циклах вуглецю і кремнію, беруть участь в процесах самоочищення морських екосистем, є кормовою базою для багатьох планктонних і бентосних організмів і виробляють близько 40-45% первинної продукції океану. Величина первинної продукції, швидкість процесів самоочищення, інтенсивність кругообігу вуглецю і кремнію залежать від речовинно-енергетичного обміну між клітинами і зовнішнім середовищем та швидкості внутрішньоклітинних процесів. Останні показники тісно пов'язані з морфометричними характеристиками мікроводоростей: об'ємом, площею поверхні і питомою поверхнею клітин.

Нині для оцінки морфохарактеристик діатомових водоростей широко використовується метод справжніх об'ємів, коли форма окремих клітин апроксимується набором геометричних фігур. Однак дослід свідчить про недостатню точність цього методу, особливо при визначенні об'ємів і поверхонь мікроводоростей зі складною формою панцира. В зв'язку з цим дуже актуальним для сучасної гідробіології стає питання щодо розробки нового, точнішого методу моделювання форми мікроводоростей для оцінки їх морфометричних характеристик.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконана у відділі біофізичної екології ІнБПМ НАНУ в межах досліджень за фундаментальними темами: «Структурно-функціональні основи біорізноманітності морських угруповань» (№ держ. реєстрації 0199U001388, 1999-2002), «Розробка технологій культивування і підвищення адаптаційної здатності морських і прісноводних мікроводоростей з метою збереження існуючого генетичного фонду рослин і раціонального використання фіторесурсного потенціалу України» (№ держ. реєстрації 0102U004004, 2002-2006), «Розробка інформаційних систем і технологій збереження, обробки і подання даних з метою забезпечення користувачів гідроекологічною інформацією і знаннями» (№ держ. реєстрації 0103U001046, 2003-2007), «Розробка наукових основ, методів і технологій збереження та відтворення біорізноманіття морських екосистем» (№ держ. реєстрації 0106U012579, 2007-2011), «Розробка алгоритму і розвиток інтегрованої гіпертекстової експертної системи з флори і фауни Азово-Чорноморського басейну. Розробка і створення електронного атласу "Біорізноманіття морських акваторій України”» (№ держ. реєстрації 0107U012025, 2008-2012) і робіт за міжнародним проектом ІНТАС № 99-0139. У перерахованих темах дисертант брав участь як виконавець розділів.

Мета і завдання дослідження. Мета роботи полягала в розробці нової методики оцінки морфометричних характеристик діатомових водоростей з використанням тримірних геометричних моделей клітин.

Для досягнення поставленої мети були вирішені наступні завдання:

- розглянути роль морфометричних характеристик діатомових водоростей в морських екосистемах і виконати порівняльний аналіз існуючих методів їх оцінки;

- систематизувати знання про форми діатомових водоростей і виділити їх характерні форми;

- розробити методику створення тримірних геометричних моделей діатомових водоростей за зображеннями клітин і використання тримірних моделей для розрахунку морфохарактеристик діатомових;

- порівняти результати оцінки морфохарактеристик діатомових водоростей стандартним методом - за допомогою геометричних фігур і новим - за допомогою тримірних моделей;

- апробувати методику тримірного моделювання на прикладі обчислення морфохарактеристик бентосних діатомових водоростей бухт Ласпі і Севастопольської (Чорне море).

Об'єкт дослідження - діатомові водорості (відділ Bacillariophyta).

Предмет дослідження - морфометричні характеристики діатомових водоростей: об'єми, площі поверхні, питомі поверхні, зведені питомі поверхні й індекси сферичності форми.

Методи дослідження. Характерні форми діатомових водоростей виділялися методом типізації. Індивідуальні об'єми і площі поверхні діатомових водоростей визначалися методом справжніх об'ємів. Побудова тримірних моделей клітин, обчислення об'ємів і площ поверхонь моделей і фігур виконувалися за оригінальними алгоритмами за допомогою розроблених автором комп'ютерних програм: 3D_Diatoms і GShaper. Статистичне опрацювання і аналіз даних виконувалися в пакетах MS Excel і Primer.

Наукова новизна одержаних результатів. Вперше розроблені оригінальні алгоритми і програмне забезпечення для створення тримірних геометричних моделей діатомових водоростей і обчислення їх морфохарактеристик. Вперше створено базу даних тримірних геометричних моделей масових видів бентосних діатомових водоростей Севастопольського регіону (Чорне море), що містить понад 120 моделей; обчислені їх об'єми, площі поверхні, питомі поверхні, зведені питомі поверхні й індекси сферичності форми. Вперше зіставлені різні методи розрахунку морфохарактеристик діатомових водоростей і отримані кількісні й якісні оцінки цих відмінностей. Вперше визначений просторовий розподіл морфохарактеристик угруповань бентосних діатомових водоростей (сумарних і середніх об'ємів, площ поверхонь, питомих поверхонь і індексів сферичності форми) по акваторіях бухт Ласпі і Севастопольської.

Практичне значення одержаних результатів. Розроблений метод побудови тримірних геометричних моделей діатомових водоростей дозволяє на 30-70% підвищити точність обчислення індивідуальних об'ємів, площ поверхні, питомих поверхонь та інших морфохарактеристик окремих клітин; дає можливість визначати біомасу і сумарну площу поверхонь популяцій і угруповань діатомей. Запропонований метод може застосовуватися для побудови геометричних моделей і визначення морфометричних характеристик мікроводоростей інших систематичних відділів. Отримані результати дозволяють коректніше підходити до оцінки вагових і морфометричних характеристик одноклітинних водоростей.

Особистий внесок здобувача. Автором самостійно здійснені всі етапи наукового дослідження: формулювання завдань, вибір методів дослідження, аналіз матеріалів з морфології і екології діатомових водоростей, систематизація знань про форми бентосних діатомових водоростей і вибір критеріїв їх типізації, розробка алгоритмів побудови тримірних геометричних моделей діатомових водоростей, створення програмного забезпечення для побудови моделей і обчислення морфохарактеристик мікроводоростей, виконання математичних розрахунків, обробка і узагальнення отриманих результатів.

Апробація результатів дисертації. Основні положення роботи доповідалися і публікувалися в матеріалах міжнародних наукових конференцій: «Экологические и гидрометеорологические проблемы больших городов и промышленных зон» (Санкт-Петербург, 2000), «17th European Workshop on Computational Geometry» (Берлін, 2001), «18th European Workshop on Computational Geometry» (Варшава, 2002), «Ocean Biodiversity Informatics» (Гамбург, 2004), «Системи контролю навколишнього середовища» (Севастополь, 2002, 2005), «IV з'їзд гідроекологічного товариства України» (Курортное, 2005), «19-th International Diatom Symposium» (Іркутськ, 2006), «1st Central European Diatom Meeting» (Берлін, 2007), «Диатомовые водоросли как биоиндикаторы современного состояния окружающей среды и их роль в палеоэкологии и биостратиграфии» (Мінськ, 2009)та інш.; Всеукраїнських науково-практичних конференцій молодих учених: «Понт Евксинський II» (Севастополь, 2001), «Понт Евксинський IV» (Севастополь, 2005) і об'єднаних семінарах відділу біофізичної екології ІнБПМ НАНУ.

Публікації. За темою дисертації опубліковано 27 наукових праць (14 без співавторів); з них: 7 статей в наукових виданнях, рекомендованих ВАК України, 1 підрозділ колективної монографії, 1 препринт і 18 праць в збірниках статей, матеріалах і тезах міжнародних наукових конференцій.

В роботах, виконаних у співавторстві, внесок здобувача полягав в розробці мети дослідження, обчисленні об'ємів і поверхонь клітин, статистичній обробці даних і аналізі одержаних результатів, написанні тексту статей. Права співавторів публікації не порушено.

Структура і обсяг роботи. Робота складається зі вступу, шести розділів, висновків, списку використаних джерел (що включає 186 найменувань, з яких 106 - іноземних) і додатків. Вона викладена на 163 сторінках і містить 14 таблиць і 54 рисунки.

Автор висловлює особливу вдячність і подяку науковому керівникові доктору біологічних наук Токареву Юрію Миколайовичу за багаторічну підтримку і допомогу при виконанні роботи; кандидатам біологічних наук О. Л. Невровій, Ю. В. Брянцевій, М. К. Ревкову, О. М. Петрову і С. Г. Лелекову за надані матеріали, цінні поради і консультації.

2. Основний зміст роботи

діатомовий водорість культивування тримірний

У першому розділі «Огляд літератури з методів оцінки морфометричних характеристик діатомових водоростей» розглядаються роль морфометричних характеристик діатомових та існуючі методи їх оцінки.

Нині найбільш точним і загальнодоступним методом оцінки морфохарактеристик мікроводоростей є метод справжніх об'ємів, коли форми клітин апроксимуються геометричними фігурами, а їх об'єми і площі поверхні беруться за об'єми і поверхні клітин (Киселев, 1956, 1969). При цьому одні дослідники включають в об'єм клітин слиз, що оточує їх (Оксиюк, Юрченко, 1969, 1971); інші оцінюють лише об'єм цитоплазми (Strathmann, 1967; Hansen, 1992); треті обчислюють об'єм клітини, цитоплазми і всіх внутрішньоклітинних компонентів (Sicko-Goad і ін., 1977, 1984; Stoermer, Sicko-Goad, 1985). Незважаючи на різноманітність використовуваних підходів, більшість вчених сходиться на думці, що під справжнім об'ємом клітини слід розуміти частину простору, оточену клітинною оболонкою. Саме таке вимірювання об'єму дозволяє отримувати порівнювані ряди даних.

Розрахунки справжніх об'ємів клітин дуже трудомісткі і, на жаль, іноді дають суттєві погрішності. Для полегшення обчислень застосовують допоміжні інструменти: таблиці середніх мас і об'ємів мікроводоростей (Морозова-Водяницкая, 1954; Гринь, 1963; Нестерова, 1976; Hansen, 1992; Sun et al., 2000), регресійні рівняння, що зв'язують об'єми і розміри клітин (Суханова, Цейтлин, 1993), коефіцієнти об'ємної повноти (Сеничкина, 1986) і номограми (Численко, 1968). Вони спрощують обчислення, але разом з тим приводять до неточних результатів, не дозволяючи визначати низку таких важливих морфохарактеристик, як площу і питому поверхню мікроводоростей.

Останніми роками опублікована ціла низка праць, в яких види мікроводоростей зіставлені з подібними за формою геометричними фігурами (Hillebrand et al., 1999; Sun, Liu, 2003; Лях, Брянцева, 2008). При цьому, через значну варіабельність форм мікроводоростей навіть одного виду, для їх апроксимації нерідко використовуються різні фігури. Альтернативою геометричним фігурам слугують геометричні моделі клітин, з точністю відтворюючі деталі їх будови. Спочатку такі моделі створювалися з пластиліну або глини (Lohman, 1908; Кольцова, 1970). Надалі було запропоновано створювати тримірні комп'ютерні моделі мікроводоростей (Mukhanov et al.,2001), що дозволило просунутися в розв'язанні питання про точне визначення їх морфохарактеристик. Автором даної роботи були вперше описані алгоритми побудови тримірних геометричних моделей мікроводоростей (Lyakh et al., 2001; Лях, 2002, 2004), подальше удосконалення яких дозволило розробити методику створення тримірних геометричних моделей клітин діатомових.

У другому розділі «Матеріали і методи досліджень» описані використані методичні підходи і матеріали.

Для розробки алгоритмів побудови тримірних геометричних моделей діатомових водоростей були систематизовані відомості про їх форми і виділені серед них найбільш характерні (типові). Для цього були відібрані якісні ознаки форм, що залишаються достатньо стабільними впродовж життєвого циклу мікроводоростей, і здійснена типізація форм панцирів діатомових за цими ознаками. Матеріалом для типізації слугували зображення діатомових, узяті з низки праць (Гусляков, 1992; Прошкина-Лавренко, 1955, 1963; Krammer & Lange-Bertalot, 2000; Hasle & Syvertsen, 1997; Kelly et. al, 2005; Mann, 1978; Round et. al, 1990 й ін.) і люб'язно надані О. Л. Невровою.

На основі виділених форм були розроблені алгоритми створення тримірних геометричних моделей діатомових водоростей і написана програма 3D_Diatoms, що дозволяє будувати тримірні моделі діатомових і обчислювати їх об'єми і поверхні за заданими розмірами. Крім того, для обчислення об'ємів і площ поверхонь геометричних фігур була написана програма GShaper.

Далі були зіставлені результати, отримані традиційним методом, заснованим на застосуванні геометричних фігур, і новим, що використовує тримірні моделі. Матеріалом для порівняння слугували дані про бентосні діатомові водорості Чорного моря, зібрані на пухких грунтах прибережжя Севастополя, в акваторії бухт Ласпі (червень 1996 р.- 30 станцій), Севастопольської (липень 2001 р.- 31 станція) і Балаклавської (жовтень 2006 р.- 16 станцій). Матеріал зібраний співробітниками відділу екології бентосу ІнБПМ НАНУ в процесі комплексної бентосної зйомки. Обробку проб, ідентифікацію видів і вимірювання клітин виконала с.н.с. ІнБПМ О. Л. Неврова (Неврова, Ревков, 2003). Для проведення розрахунків і аналізу автором використані дані про масові види донних діатомових.

Для кожного масового виду підбиралися одна або декілька геометричних фігур, рекомендованих для апроксимації форми цих видів. За зображеннями видів створювалися їх тримірні геометричні аналоги. На основі таблиць відповідності форм видів геометричним фігурам і моделям за допомогою програм 3D_Diatoms і GShaper за розмірами клітин розраховувалися їх індивідуальні об'єми і площі поверхні. Величини, знайдені двома методами, порівнювалися. Для цього були визначені відносні відстані (відмінності) між ними:

X = (XSHP - X3D) / X3D 100%. (2.1)

Тут X3D - значення об'єму або площі поверхні виду, розраховане за допомогою 3D-моделі; XSHP - те саме значення, обчислене за допомогою геометричної фігури; X% - відстань між відповідними значеннями.

Разом з індивідуальними морфохарактеристиками порівнювалися значення сумарних морфохарактеристик угруповань донних діатомових, а саме сумарні об'єми (біомаса) і сумарні площі поверхонь всіх діатомових водоростей однієї станції, знайдені обома методами. Для цього спочатку вивчалася загальна динаміка просторового розподілу сумарних характеристик по акваторіях бухт: зіставлялися положення локальних екстремумів і порядки отриманих величин; за допомогою t-критерію порівнювалися середні для акваторій значення характеристик. Потім аналізувалися абсолютні відмінності між знайденими величинами, з'ясовувалися причини появи цих відмінностей і визначалися види, що зробили найбільший внесок до відмінностей як на окремих станціях, так і на всіх станціях в межах однієї бухти.

Тримірні геометричні моделі були застосовані також для обчислення індивідуальних, середніх (середньозважених) і сумарних морфохарактеристик діатомових в Севастопольській і бухті Ласпі. Була проаналізована варіабельність даних морфохарактеристик і їх просторовий розподіл. Як морфохарактеристики використовувалися: об'єми (V, мкм3), площі поверхонь (A, мкм2), питомі поверхні (A/V, мкм-1), зведені питомі поверхні (A0) й індекси сферичності форми клітин (щ), розраховані за формулами Ю. Г. Алеєва (1976, 1986) і Ю. В. Брянцевої (2005, 2008):

A0 = A1/2 / V 1/3,

щ = (36 · р · V2 ) 1/3 / A.

Для обчислення середньозважених значень використовувалася чисельність однорозмірних клітин діатомових одного виду з однієї станції.

Для дослідження просторового розподілу морфохарактеристик по акваторіях бухт використовували угруповання станцій за значеннями морфохарактеристик методом кластерного аналізу з підрахунком середньогрупового зв'язку між станціями (Clarke K. R., 2001). Схожість станцій оцінювалася за коефіцієнтом Брей-Куртіса (Field J. G., 1982). Розрахунки виконували в пакеті Primer. Межі виділених кластерів (комплексів станцій) зіставлялися з межами підводних ландшафтних комплексів (ПЛК) бухти Ласпі (Петров, 1997) і полем абіотичних чинників бухти Севастопольської: глибиною, фракціями ґрунту, рівнем токсичних сполук і кисневими умовами в ґрунтах (Петров и др., 2005), типами донних осадків (Миронов и др., 1999). У третьому розділі «Типізація форм діатомових водоростей» викладені принципи типізації форм діатомових і дана характеристика типів панцирів, які стали основою для розробки алгоритмів побудови тримірних геометричних моделей клітин. Основними ознаками для виділення типових форм діатомових водоростей слугували форми пояска і поверхні стулок (рис. 1), оскільки ці ознаки залишаються достатньо стабільними протягом життєвого циклу діатомей, а кількість їх комбінацій відносно невелика.



Рис. 1 Стулка і поясок діатомової водорості

За формами поверхні і загину стулок діатомові об'єднані в наступні групи:

1) З плоскими стулками. Мікрорельєф поверхні формується лише|лише| перфорацією панцира.

2) З опуклими, ввігнутими або опукло-ввігнутими стулками.

3) З двоопуклими стулками. Високі опуклі стулки, які в центрі прогинаються до пояска. З боку пояска клітини з такими стулками набирають форму гантелі або метелика.

4) З хвилястими стулками. На поверхні стулок знаходяться переміжні опуклі і ввігнуті частини, які розташовуються радіально, концентрично, вздовж подовжньої або поперечної осі стулки або в шаховому порядку на усій стулці.

5) З виростками на стулках. На поверхні стулок містяться помітні виростки у вигляді щетин, рогів, кілів.

Під формою пояска в роботі розуміється форма тримірної поверхні, утвореної поясковими обідками клітини. За цією ознакою виділені наступні групи діатомових водоростей:

1. Клітини з циліндричним пояском. Поясок має форму циліндричної поверхні, площини стулок паралельні одна одній, центральна вісь пряма.

2. Клітини з клиновидним пояском. Площини стулок розташовані під кутом одна до одної; одна із сторін пояска ширше за іншу, тому поясок в поздовжньому або поперечному перерізі схожий на клин; центральна вісь панцира дугоподібно зігнута. Поясок, клиновидний в подовжньому перерізі, названий клиновидно-гетеропольним, в поперечному - клиновидно-дорзивентральним. При великому куті між стулками (більше 90°) - клиновидно-амфороїдним.

3. Клітини із зігнутим пояском. Поясок зігнутий або в одній площині - вздовж подовжньої або поперечної осі (Achnanthes), або в двох площинах - уздовж обох осей (Campylodiscus).

4. Клітини із закрученим пояском. Така форма пояска утворюється за рахунок повороту пояскових обідків уздовж однієї з осей - поздовжньої або центральної.

5. Клітини з комбінованим пояском. Сюди відносяться клиновидно-зігнутий (Rhoicosphenia) і зігнуто-закручений поясок (Rhoicosigma).

Комбінація форм поясків і поверхонь стулок дозволила виділити 15 типів панцирів діатомових водоростей, представлених в табл. 1.

У четвертому розділі «Методика побудови тримірних геометричних моделей діатомових водоростей» описуються алгоритми створення тримірних моделей клітин і обчислення їх об'ємів і площ поверхні.

Алгоритми побудови тримірних моделей діатомових водоростей включають два етапи: етап створення цифрових аналогів контурів діатомових водоростей і етап побудови тримірних моделей клітин діатомових водоростей шляхом комбінування цих контурів.

Цифрові аналоги контурів діатомових (або моделі контурів) будуються за проекціями панцирів клітин на головні площини. На границях зображень контурів у візуально легко помітних місцях, таких як області локальної зміни кривизни границь і області розташування максимальних / мінімальних розмірів, розміщуються ключові вершини (рис. 2), які не визначають точної форми стулки, але відображають розташування найможливіших місць зміни форми. Ключові вершини за допомогою кубічних кривих Безьє об'єднуються в безперервний контур, формуючи моделі контурів (рис. 3), які поміщаються в електронну бібліотеку.



Рис. 2 Місцеположення ключових вершин на стулках діатомових з роду Gomphonema (фото H. du Buf і M. Bayer, 2002)

Рис. 3 Цифрові аналоги контурів стулок діатомових окреслені кубічними кривими Безьє

Використання ключових вершин дозволяє моделювати мінливість форм діатомових водоростей. Моделі контурів відповідають клітинам з конкретними пропорціями. Зсуваючи ключові вершини, можна змінити пропорції контуру так, що він відповідатиме іншим клітинам, схожим на результатну. Для цього ключові вершини моделей попарно групуються в розмірні відрізки, які відповідають розмірам певних ділянок моделей і задають траєкторію, вздовж якої можуть переміщатися ключові вершини. Для того, щоб добитися збігу між пропорціями контуру і клітин, необхідно пересунути ключові вершини так, щоб довжини формованих ними розмірних відрізків співпали з розмірами мікроводорості.

Тримірні моделі панцирів діатомових. Форма панцирів діатомових водоростей імітується п'ятьма класами тримірних моделей (рис. 4). Найобширніший клас моделей - секційні моделі (рис. 4, 1), які дозволяють імітувати більшість форм діатомових. Цей клас перетинається з класом осьових моделей (рис. 4, 2б) і включає клас клиновидних (рис. 4, 3) і циліндричних моделей (рис. 4, 4). До осьових моделей, які не входять до класу секційних, відносяться моделі діатомових із закрученими панцирами і з циліндричними панцирами і опукло-ввігнутими стулками (рис. 4, 2а). Відокремлено розташовується клас комбінованих моделей (рис. 4, 5), які є комбінацією декількох моделей, що дозволяє імітувати клітини з| виростками на панцирах, а також створювати моделі колоній мікроводоростей.

Рис. 4 Взаємозв'язок між класами тримірних моделей

Тримірні секційні моделі діатомових водоростей будуються з трьох контурів, відповідних проекціям клітин на стулкову, апікальну і трансапікальну площини. Два контури відіграють роль напрямних, третій - твірної, яка ковзає вздовж напрямних, утворюючи каркас моделі (рис. 5).

Тримірні осьові моделі діатомових водоростей створюються шляхом послідовного розміщення одного з контурів клітини (головним чином, контуру стулки) вздовж траєкторії, форма якої відповідає одній із головних осей клітини (наприклад, центральній осі, якщо для побудови моделі використовується контур стулки). При розміщенні контурів уздовж траєкторії, вони можуть бути повернені або їх розміри можуть бути змінені, що дозволить імітувати клітини з клиновидними, закрученими та іншими панцирами.

Рис. 5 Створення секційної моделі за трьома контурами клітини

Тримірні моделі клиновидних діатомових будуються за контурами стулки (рис. 6, А) і поперечного перерізу клітини, який має трапецієвидну форму (рис. 6, Б). Контур стулки послідовно розміщується в просторі перпендикулярно контуру перерізу, внаслідок чого створюється клиновидна модель (рис. 6, В).

Рис. 6 Етапи створення клиновидної моделі діатомової з роду Cymbella

Тримірні циліндричні моделі діатомових водоростей відповідають клітинам з прямою центральною віссю. Для побудови моделей використовується контур стулки. За допомогою цих моделей відтворюються клітини з циліндричним панциром і плоскими (рис. 7, А) або хвилястими стулками (рис. 7, Б). Хвиляста поверхня описується за допомогою рівнянь.

Рис. 7 Циліндричні моделі діатомових водоростей з плоскою (А) і хвилястою (Б) поверхнею стулок

Алгоритми створення перерахованих класів тримірних моделей реалізовані в авторській комп'ютерній програмі 3D_Diatoms. Робота з програмою полягає у виборі тримірної моделі, відповідній таксономічній назві або формі досліджуваної клітини, і у введенні її розмірів. Програма підганяє пропорції контурів моделі під розміри клітини (шляхом пересування ключових вершин), будує модель, обчислює її об'єм і площу поверхні і видає результат. При цьому робота дослідника не зазнає змін: початкові дані (лінійні розміри) і операції (вимірювання клітин) залишаються такими ж, як і в разі застосування| геометричних фігур.

У п'ятому розділі «Порівняльний аналіз методів тримірного моделювання і подібних фігур» розроблені тримірні моделі і геометричні фігури використані для обчислення об'ємів і площ поверхні масових видів донних діатомових водоростей прибережжя Севастополя. Деякі тримірні моделі донних діатомових наведені в табл. 2. В табл. 3 перераховані види, яким відповідають ці моделі.

Результати, отримані двома методами, були зіставлені один з одним (за формулою 2.1). Види діатомових, для яких різниця між характеристиками фігур і моделей не перевищувала 10%, названі простими; інші види були віднесені до складних за формою організмів. Вважалося, що прості форми допустимо апроксимувати геометричними фігурами, тоді як для апроксимації складних форм необхідно використовувати тримірні моделі. Зважаючи на те, що моделі точніше імітують форму мікроводоростей, оскільки вони створюються за їх проекціями, знайдені величини відповідають погрішностям оцінок морфохарактеристик діатомових, обчислених за допомогою геометричних фігур.

Найбільш складними виявилися діатомові водорості з клиновидно-дорзивентральним (Cymbella angusta, C. helvetica, Rhopalodia musculus), клиновидно-гетеропольним (Licmophora ehrenbergii, L. hastata, Gomphonema augur, G. truncatum) і амфороїдним панцирами (Amphora hyalina, A. obtusa, A. crassa), циліндричним панциром і двоопуклими стулками (Diplones bombus, D. chersonensis, Navicula cancellata, Nitzschia hybrida, Parlibellus hamulifer, P. plicatus) і виростками на стулках (Dimeregramma minor). У цих мікроводоростей відносна погрішність визначення морфохарактеристик досягала 30-70%.

Крім кількісних оцінок, були проаналізовані якісні відмінності між геометричними фігурами і тримірними моделями. Аналіз показав, що перевага тримірних моделей полягає в достовірності і точності відтворення форм мікроводоростей, наступних точних розрахунках їх об'ємів і площ поверхонь, можливості урахування морфологічних змін клітин і подальшої деталізації будови мікроводоростей як на рівні структурних елементів панцира і внутрішньоклітинних органел, так і на рівні клітинних колоній і скупчень, хоча для використання тримірних моделей необхідні спеціальні програми.

Зіставлення кількісних характеристик угруповань бентосних діатомових (біомаси і сумарних площ поверхні угруповань) показало, що при використанні двох методів картина їх просторового розподілу була схожою. Однак, ні на одній із станцій не зафіксовано повного збігу пар значень біомас

Рис. 8 Тримірні моделі донних діатомових водоростей



Рис. 9 Види діатомових і відповідні їм тримірні моделі

і площ поверхні. Помітні відмінності результатів (до 1000 мг/м2 за біомасою і 1-41012 мкм2/м2 і більше - за площею поверхні) зафіксовані на станціях, де переважали складні за формою види. В цілому, відмінності між характеристиками угруповань, обчисленими різними методами, зростають у міру збільшення частки складних за формою видів.

Аналіз внеску окремих видів у відмінності кількісних характеристик угруповань бентосних діатомових, знайдених двома методами, дозволив виділити серед них види, що зробили найбільш відносний внесок. Багато з них складає провідний комплекс масових видів діатомових Балаклавської бухти (Nevrova, Petrov, 2008) і бухти Ласпі (Неврова, Ревков, 2003), а також розглядаються як види-індикатори біотопів з різним рівнем забруднень (Петров, Неврова, 2003; Петров и др., 2005; Petrov, Nevrova, 2008).

У шостому розділі «Застосування методики тримірного моделювання для розрахунків морфометричних характеристик бентосних діатомових водоростей (на прикладі бухт Ласпі і Севастопольської)» методика тримірного моделювання діатомових апробована на натурних даних. До цього часу була відсутня інформація про значення морфометричних параметрів бентосних діатомових водоростей Чорного моря і їх просторовий розподіл біля Кримського прибережжя, зокрема в акваторіях зазначених бухт.

Морфохарактеристики окремих видів бентосних діатомових варіювали в широких межах. Величини індивідуальних об'ємів і площ поверхні клітин змінювалися на один-три порядки. Мінімальні об'єми і площі поверхонь зафіксовані у Navicula pennata var. pontica (32 мкм3, 66 мкм2), Gomphonema angustatum (137 мкм3, 323 мкм2), Cymbella angusta (160 мкм3, 226 мкм2); максимальні - у Pleurosigma angulatum (76840 мкм3, 17169 мкм2), Achnanthes longipes (64902 мкм3, 10722 мкм2), Licmophora ehrenbergii (58036 мкм3, 11522 мкм2).

Розмах величин питомих поверхонь у 50% видів перевищував 0,5 мкм_1, у 25% - 0,75 мкм-1, а у 16% - 1,0 мкм-1. При цьому навіть на станціях однієї бухти розмах величин питомої поверхні окремих видів становив понад 0,5 мкм-1. Порівняно з питомою поверхнею, значення зведеної питомої поверхні й індексу сферичності форми окремих видів були більш стабільними. Середні значення зведеної питомої поверхні змінювалися від 2,385 (Dimeregramma minor) до 3,509 (Campylodiscus thurethi). Середні значення індексів сферичності форми 29 масових видів діатомових змінювалися від 0,393 (Campylodiscus thurethii) до 0,850 (Dimeregramma minor), що свідчить про велику різноманітність форм діатомей. Середнє значення індексу сферичності форми для всього набору даних (n=965) складало 0,611 ± 0,009.

Морфохарактеристики бентосних діатомових Севастопольської бухти. Сумарні (сумарні об'єми і площі поверхонь усіх діатомових однієї станції) і середні значення морфопараметрів діатомових водоростей (середні об'єми, площі поверхонь, питомі поверхні й індекси сферичності форми всіх діатомових однієї станції) були нерівномірно розподілені по акваторії Севастопольської бухти. За результатами кластерного аналізу сумарних і середніх значень морфохарактеристик діатомових виділено три кластери станцій на рівні 86% схожості. Перший включає станції з|із| найменшими величинами середніх об'ємів і площ поверхні - 3611 мкм3 і 1920 мкм2 і з найбільшою середньою питомою поверхнею - 0,759 мкм-1. Він просторово приурочений до кутової частини Севастопольської бухти, бухт Північної і Мартинової. Другий кластер містить станції з максимальними значеннями середніх об'ємів і поверхонь - 19962 мкм3 і 4777 мкм2 й з найменшою середньою питомою поверхнею - 0,487 мкм-1. Станції кластера розташовувалися в кутовій частині Севастопольської бухти, кутовій і центральній частинах бухти Південної, в бухтах Артилерійській, Кілен і Сухарній. Станції третього кластера мали проміжні значення морфохарактеристик: 9655 мкм3, 3223 мкм2 і 0,511 мкм-1. Вони розташовувалися переважно в центральній і північній частинах Севастопольської бухти.

Зіставлення положення виділених кластерів морфопараметрів діатомових з кластерами абіотичних чинників (Петров и др., 2005) і типами донних осадків (Миронов и др., 1999), показала відсутність чіткого взаємозв'язку між ними. В цілому станції з максимальними і мінімальними значеннями середніх об'ємів і площ поверхні діатомових водоростей були приурочені до ізольованих частин Севастопольської бухти - невеликих бухт: Мартинової, Артилерійської, Північної, Сухарної, Кілен, кутової і центральної частин бухти Південної, а також до гирла річки Чорної. Станції з проміжними значеннями морфохарактеристик, навпаки, здебільшого групувалися в центральній і північній частинах дослідженої акваторії.

Морфохарактеристики бентосних діатомових бухти Ласпі. За результатами кластерного аналізу сумарних і середніх по станціях значень морфохарактеристик бентосних діатомових, всі станції розділені на три кластери на рівні 85% схожості. Просторове розташування комплексів було наступним. Станції з великими клітинами (середній об'єм 5340 мкм3, поверхня 2006 мкм2, питома поверхня 0,693 мкм-1) переважали в центральній і глибоководній (глибше 20 м) частинах акваторії. Станції з клітинами середніх розмірів (2096 мкм3, 1354 мкм2, 1,044 мкм-1) знаходилися в центрально-східній і периферійних зонах бухти. Станції з дрібними клітинами (849 мкм3, 620 мкм2, 1,141 мкм-1) мозаїчно розподілялися вздовж південного берега бухти на глибинах до 10 м.

Зіставлення виділених в бухті Ласпі кластерів з границями ПЛК (Petrov, 1997) показало їх досить близьку відповідність. У центральній і глибоководній частинах бухти з піщаним і мулисто-піщаним типом грунту переважали більші за розміром клітини діатомових з високими сумарними і середніми значеннями об'ємів і площ поверхні. Найбільші значення сумарних і середніх об'ємів і площ поверхонь діатомових водоростей зафіксовані на ділянці в центральній частині бухти, приуроченій до чагарників зостери на мулисто-піщаному субстраті зі значною домішкою битої ракуші. Величини об'ємів і площ поверхні клітин знижувалися в напрямку від центральної частини акваторії до периферійних ділянок, причому найбільший градієнт зміни середніх величин морфохарактеристик спостерігався від центру до прибережних ділянок з гравійними, галечними, валунними і змішаними типами грунтів. Найдрібніші клітини виявлені на прибережних ділянках акваторії з субстратом скельного валуна.

Дослідження (Шаляпин, Петров, 1990; Petrov, 1997) показали провідну роль донних відкладів у формуванні ПЛК бухти Ласпі. Враховуючи це, кореляції між значеннями морфометричних характеристик донних діатомових і просторовими межами ПЛК бухти Ласпі в основному визначаються неоднорідностями гранулометричного складу її донних відкладів. На мулистих, мулисто-піщаних і піщаних ділянках дна значення морфохарактеристик діатомових водоростей були вищі. Оскільки відклади і розподіл донних осадків по акваторії бухти тісно пов'язані з гідродинамічним режимом (Шаляпин, Петров, 1990), останній також побічно впливав на значення морфохарактеристик діатомових. На станціях з гідродинамічно спокійними ділянками, де концентруються мулисті, мулисто-піщані і піщані відклади (центральна і глибоководна частини бухти і ділянка за пірсом), значення морфометричних характеристик діатомових були вищі. На станціях з високою гідродинамічною активністю (прибережна зона; східна глибоководна зона звалу глибин, що знаходиться під впливом уздовж берегової течії), де у складі донних відкладів були присутні галька і ракуша, морфохарактеристики діатомових мали нижчі величини.

Таким чином, на прикладі бухт Севастопольської і Ласпі показана можливість оцінки морфометричних характеристик бентосних діатомових водоростей при вивченні їх розподілу і взаємозв'язку з абіотичними чинниками середовища. Оскільки подібні дослідження проведені вперше, отримані результати можуть використовуватись як відправна точка для наступного аналізу й порівняння і слугувати орієнтиром при організації екологічного моніторингу угруповань донних діатомових Севастопольського регіону.

Висновки

1. Вперше проаналізовані існуючі методи оцінки морфометричних характеристик мікроводоростей; розглянуті їх позитивні якості і недоліки; показана важливість підвищення точності виміру морфохарактеристик мікроводоростей для гідробіологічних досліджень.

2. Вперше запропоновані принципи типізації форми діатомових водоростей за формами структурних елементів клітин (пояска, поверхні і загину стулок), що дозволило виділити 15 основних типів, які послужили основою для розробки алгоритмів побудови тримірних моделей клітин.

3. Розроблені алгоритми побудови тримірних геометричних моделей діатомових водоростей, які дозволяють відтворювати форму панцирів більшості видів діатомових і імітувати їх морфологічну мінливість. Створено програмне забезпечення для побудови тримірних моделей діатомових і обчислення їх об'ємів і площ поверхні.

4. При зіставленні двох методів імітації форми діатомових водоростей (тримірного моделювання і подібних фігур) розходження в оцінках морфохарактеристик клітин досягали 30-70%. Запропонований критерій оцінки рівня складності форм клітин за величинами відмінностей морфопараметрів і виділені види з «простою» і «складною» формами. До видів з найбільш «складними» формами віднесені діатомові з клиновидно-дорзивентральним (Cymbella angusta, C. helvetica, Rhopalodia musculus) і клиновидно-гетеропольним (Licmophora ehrenbergii, L. hastata, Gomphonema augur, G. truncatum) панциром, циліндричним панциром і двоопуклими стулками (Diplones bombus, D. chersonensis, Navicula cancellata, Nitzschia hybrida, Parlibellus hamulifer, P. plicatus), амфороїдним панциром (Amphora hyalina, A. obtusa, A. crassa), а також клітини з виростками на стулках (Dimeregramma minor).

5. Вперше оцінені об'єми клітин, площі поверхні, питомі поверхні й індекси сферичності масових видів бентосних діатомових водоростей для бухт Севастопольського регіону. Мінімальні об'єми і поверхні зафіксовані у Navicula pennata var. pontica (32 мкм3, 66 мкм2) і Gomphonema angustatum (137 мкм3, 323 мкм2); максимальні - у Pleurosigma angulatum (76840 мкм3, 17169 мкм2) і Achnanthes longipes (64902 мкм3, 10722 мкм2). Питома поверхня масових видів змінювалася від 0,17 мкм-1 (A. longipes) до 3,90 мкм-1 (N. sigma). Середні значення індексу сферичності форми масових видів варіювали від 0,393 (Campylodiscus thuretii) до 0,850 (Dimeregramma minor).

6. Вперше за значеннями морфохарактеристик бентосних діатомових водоростей виявлені особливості їх просторового розподілу в акваторіях Севастопольської і Ласпінської бухт. Проведений аналіз дозволив виділити комплекси бентосних діатомових водоростей, в межах яких відмічається схожість морфометричних характеристик мікроводоростей.

7. В Севастопольській бухті мікроводорості з максимальними і мінімальними величинами об'ємів і площ поверхонь виявлені на станціях, розташованих в невеликих бухтах переважно вздовж південної частини акваторії, а також поблизу гирла річки Чорної. В іншій частині бухти величини об'ємів і поверхонь клітин мали проміжні значення.

8. У бухті Ласпі просліджувався взаємозв'язок між просторовим розподілом донних осадків і значеннями морфохарактеристик бентосних діатомових. На мулистих, мулисто-піщаних і піщаних ділянках дна показники морфохарактеристики діатомових були вищі, порівняно з іншими ділянками акваторії. Найбільші клітини концентрувалися в центральній частині акваторії на глибинах 10-20 м.

9. Отримані результати розподілу значень морфохарактеристик бентосних діатомових водоростей по акваторіях Севастопольської і Ласпінської бухт можуть використовуватися для вивчення їх зв'язків з абіотичними чинниками середовища, а також для розв'язання задач комплексного ландшафтно-екологічного моніторингу мікрофітобентосних угруповань Кримського прибережжя.

Список наукових праць, опублікованих за темою дисертації

1. Лях А. М., Брянцева Ю. В. Компьютерная программа для расчета основных параметров фитопланктона / А. М. Лях // Экология моря. - 2001. - Вып. 58. - С. 87-90.

2. Лях А. М. Сравнение методов оценки объемов и площадей поверхности диатомовых водорослей / А. М. Лях // Наук. зап. Терноп. нац. пед. ун-ту. Серия «Бiология». Спец. выпуск «Гiдроекологiя». - 2005. - № 4 (27). - С. 144-146.

3. Лях А. М. Оценка объемов и площадей поверхности диатомовых водорослей при помощи трехмерных моделей / А. М. Лях, Ю. Н. Токарев // Мор. экол. журн. - 2005. - Отд. вып. № 1. - С. 69-77.

4. Лях А. М. Описание формы одноклеточных водорослей и алгоритмов расчета их объема и площади поверхности на языке XML / А. М. Лях // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовых зон и комплексное использование ресурсов шельфа: Сб. науч. тр. - Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика, 2005. - Вып. 12. - С. 637-643.

5. Неврова Е. Л. Новые и редкие для Черного моря виды донных диатомовых (Bacillariophyta) и определение их биомассы с помощью трехмерного моделирования / Е. Л. Неврова, А. М. Лях // Экология моря. - 2006. - Вып. 72. - С. 30-37.

6. Лях А. М. Геометрическое моделирование диатомовых водорослей рода Cymbella Agardh / А. М. Лях // Экология моря. - 2007. - Вып. 74. - С. 50-55.

7. Брянцева Ю. В. Использование новых методик обработки данных по фитопланктону при проведении биофизического мониторинга / Ю. В. Брянцева, А. М. Лях, М. И. Силаков, Е. Ю. Георгиева // Рибне господарство України. - 2009. - № 4 (63). - C. 26-27.

8. Брянцева Ю. В. Расчет объемов и площадей поверхности одноклеточных водорослей Черного моря / Брянцева Ю. В., Лях А. М., Сергеева А. В. - Севастополь, 2005. - 25 с. (Препр. / НАН Украины. Институт биологии южных морей).

9. Лях А. М. Формулы для вычисления объемов и поверхностей микроводорослей, находящихся в коллекции ИнБЮМ / А. М. Лях, Ю. В. Брянцева // Микроводоросли Черного моря: проблемы сохранения биоразнообразия и биотехнологического использования / Под ред. Ю. Н. Токарева, З. З. Финенко, Н. В. Шадрина. НАН Украины, Институт биологии южных морей. - Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика, 2008. - С. 281-290.

10. Лях А. М. Обзор методов количественного учета фитопланктона / А. М. Лях, А. М. Суворов, Ю. В. Брянцева // Системы контроля окружающей среды: Сб. науч. тр. - Севастополь, 2002. - С. 425-430.

11. Лях А. М. Деформации пространства и их применение для моделирования формы клеток фитопланктона / А. М. Лях // Ученые зап. Тавр. нац. ун-та. Серия «Математика. Механика. Информатика и Кибернетика». - Симферополь: Таврический национальный университет. - 2005. - Т. 17 (56), № 1. - С. 47-58.

12. Lyakh A. M. The free-form deformation of phytoplankton models / A. M. Lyakh // Lecture Notes in Computer Science. - 2002. - V. 2331, part 3. - P. 194-201.

13. Lyakh A. Diatom biovolume and surface area calculations using 3D geometric models / A. Lyakh // 19-th Intern. Diatom Symp.: Abstr. Book (Listvyanka, Russia, 28 Aug.-3 Sept. 2006). - Irkutsk, 2006. - P. 95.

14. Lyakh A. A new method for accurate estimation of diatom biovolume and surface area / A. Lyakh // Proc. of the 1st Central European Diatom Meeting 2007. Kusber W.-H., Jahn R. (ed.). Botanical Garden and Botanical Museum Berlin-Dahlem, Freie Universitat Berlin. Berlin, 2007. P. 113-116.

Анотацiя

Лях Антон Михайлович. Оцінка морфометричних характеристик діатомових водоростей з використанням тримірних геометричних моделей - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.17 - гідробіологія. - Інститут біології південних морів НАН України, Севастополь, 2010.

Здійснена оригінальна типізація форм діатомових водоростей за формами пояска і поверхні стулок. Виділено і описано 15 типів панцирів діатомових, характерних для 95% видів водоростей відділу Bacillariophyta.

Розроблені алгоритми створення тримірних геометричних моделей діатомових, які мають типові форми панцирів. Моделі створюються за оцифрованими контурами проекцій панцирів діатомових на головні площини шляхом об'єднання цих контурів. Описано методику побудови і використання тримірних геометричних моделей діатомових водоростей для обчислення їх об'ємів і площ поверхонь та імітації морфологічної мінливості.

Проведений аналіз розподілу сумарних і середніх значень морфохарактеристик діатомових водоростей (об'ємів, площ поверхонь, питомих поверхонь, індексів сферичності форми) по акваторіях Севастопольської і Ласпінської бухт. Для Севастопольської бухти показана локалізація клітин водоростей з максимальними і мінімальними величинами об'ємів і площ поверхонь на станціях, розташованих в локальних бухточках переважно на південному боці акваторії і в гирлі річки Чорної. У бухті Ласпі спостерігався вплив просторової неоднорідності донних осадків на морфохарактеристики бентосних діатомових. На мулистих, мулисто-піщаних і піщаних ділянках дна значення морфохарактеристик були вищі, порівняно з іншими ділянками бухти.

Ключові слова: об'єм, площа поверхні, питома поверхня, морфометричні показники, діатомові водорості, алгоритм, бухта Ласпі, Севастопольська бухта, Чорне море.

Аннотация

Лях А. М. Оценка морфометрических характеристик диатомовых водорослей с использованием трехмерных геометрических моделей - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук по специальности 03.00.17 - гидробиология. - Институт биологии южных морей НАН Украины, Севастополь, 2010.

В работе осуществлена оригинальная типизация форм диатомовых водорослей по формам пояска и поверхности створок. Выделено и описано 15 типов панцирей диатомовых характерных для 95% видов водорослей отдела Bacillariophyta.

Разработаны алгоритмы создания трехмерных геометрических моделей диатомовых выделенных типов панцирей. Модели создаются по оцифрованным контурам проекций панцирей диатомовых на главные плоскости, путем объединения этих контуров. Контуры состоят из ключевых вершин, расположенных в наиболее вероятных местах изменения формы контуров, которые соединены кубическими кривыми Безье. Перемещение ключевых вершин приводит к изменению пропорций и формы контуров, что позволяет добиться совпадения между ними и моделируемыми клетками.

Описана методика построения и использования трехмерных геометрических моделей диатомовых водорослей для вычисления объемов и площадей поверхностей клеток и имитации их морфологической изменчивости.

Проведен анализ распределения суммарных и средних значений морфохарактеристик диатомовых водорослей (объемов, площадей поверхностей, средних поверхностей, индексов сферичности формы) по акваториям Севастопольской и Ласпинской бухт. Для Севастопольской бухты показана локализация клеток водорослей с максимальными и минимальными величинами объемов и площадей поверхности на станциях, расположенных в мелких локальных бухточках преимущественно на южной стороне акватории и в устье реки Черной. В бухте Ласпи прослежено влияние пространственной неоднородности донных осадков на морфохарактеристики бентосных диатомовых. На илистых, илисто-песчаных и песчаных участках дна значения морфохарактеристик были выше, по сравнению с остальными участками бухты.

Ключевые слова: объем, площадь поверхности, удельная поверхность, морфометрические показатели, диатомовые водоросли, алгоритм, бухта Ласпи, Севастопольская бухта, Черное море.

Summary

Lyakh A. M. The estimation of diatoms morphometric values using 3D_models - Manuscript.

Thesis for PhD degree in speciality 03.00.17 - Hydrobiology. - Institute of Biology of the Southern Seas NAS of Ukraine, Sevastopol, 2010.

Original typification of diatoms theca shapes based on cells girdle and valve surface shapes has been realized. 15 types of theca shapes has been distinguishes and described.

The algorithms of 3D diatoms models construction has been developed. 3D diatoms models are created from digitized theca outlines which are geometrically combined into 3D model. The methodic of 3D diatoms models construction and their use for diatoms biovolumes and surface area calculation has been described.

The spatial distribution of benthic diatoms morphometric values (biovolumes, surface areas, S/V-ratios) over Sevastopol and Laspy Bays (the Black Sea, SW part of Crimea peninsula) has been analyzed. Benthic diatoms with extreme (maximal and minimal) biovolumes and surface areas were mainly concentrated along the southern part of Sevastopol Bay. In Laspy Bay the spatial distribution of benthic diatoms morphometric values was correlated with spatial heterogeneity of bottom sediments.

Keywords: biovolume, surface area, S/V-ratio, diatoms, algorithm, Sevastopol Bay, Lapy Bay, Black Sea.

Размещено на Allbest.ru

...