Теплопродукція піко- і фемтопланктону

5. Муханов В.С. Правила Клейбера и Рубнера в приложении к метаболической активности микропланктона. // Экология моря. - 2005. - Вып. 68. - С. 76.

6. Mukhanov V.S., Kemp, R.B. Microcalorimetry of the smallest plankton fraction: In search for the sources of heat dissipation // Морс. екол. журн. (Mar. Ecol. J.). - 2005. - Спец. вип. 1. - С. 84 - 98 (in English).

7. Mukhanov V.S., Kemp R.B. Simultaneous photocalorimetric and oxygen polarographic measurements on Dunaliella maritima cells reveal a thermal discrepancy that could be due to nonphotochemical quenching // Thermochim. Acta. - 2006. - Vol. 446. - P. 11 - 19.

8. Mukhanov V.S., Naidanova O.G., Lopukhina O.A., Kemp R.B. Cell-, biovolume- and biosurface-specific energy fluxes through marine picoplankton as a function of the assemblage size structure // Thermochim. Acta. - 2007. - Vol. 458. - P. 23 - 33.

9. Муханов В.С., Кирин М.П., Поликарпов И.Г. Кинетика роста и выедания бактериального населения планктонных агрегатов //Тез. докл. на Междун. Конф. Молодых ученых «Понт Эвксинский 2000» (Севастополь, 16-18 мая 2000 г.). - Севастополь, 2000. - С. 43 - 44.

10. Муханов В.С., Лопухина О.А., Рылькова О.А. Кемп Р.Б. Микрокалориметрия естественного сообщества бактериопланктона: методологическое исследование //Тез. докл. на Междун. Конф. Молодых ученых «Понт Эвксинский 2000» (Севастополь, 16-18 мая 2000 г.). - Севастополь, 2000. - С. 45 - 46.

11. Муханов В.С., Рылькова О.А. Гаврилова Н.А. Лопухина О.А. Кемп Р.Б. Диссипация энергии, продуктивность и скорость оборота биомассы в сообществе бактериопланктон: сравнительные исследования двух водных экосистем. // Тез. докл. на Междун. Конф. Молодых ученых «Понт Эвксинский 2000» (Севастополь, 16-18 мая 2000 г.). - Севастополь, 2000. - С. 54 - 55.

12. Mukhanov V.S., Rylkova O.A., Lopukhina O.A., Kemp R.B. The microcalorimetry of the natural bacterioplankton: a methodological investigation // 3^rd INTAS Interdisciplinary Symposium on «General Biochemistry, Biotechnology and Environment» (Moscow, 14-17 Dec. 2000). - M.: Moscow University, 2000. - P. 12 - 13.

13. Mukhanov, V.S, Kemp, R.B. Lopukhina, O.A., Naidanova, O.G. & Lopukhin, A.S. Bioenergetics of Pelagic Marine Bacteria in Relation to their Size Distribution // 4^th INTAS Interdisciplinary Symposium on «Physical and Chemical Methods in Biology, Medicine and Environment» (Moscow, May 30^th - June 3rd, 2001). - M.: Moscow University, 2001. - P. 45 - 46.

14. Mukhanov V.S., Rylkova O.A., Lopukhina O.A., Kemp R.B. Productivity and thermodynamics of marine bacterioplankton: an inter-ecosystem comparison // XIIth ISBC Conf. «Calorimetry: a tool in health and environmental studies» (Santiago de Compostela, Spain, 7-11 Sept. 2001). - Santiago de Compostela, 2001. - P. 38.

15. Mukhanov V.S., Naidanova O.G., Shadrin N.V., Lopukhin A.S., Kemp R.B. (2002) The Crimean hypersaline lakes: I. Bioenergetics of the microbial community and the sedimentation-to-mineralization ratio // 8^th International Conference on Salt Lakes (Zhemchuzhny, Republic of Khakasia, Russia, 23-26 July 2002). - Zhemchuzhny, 2002. - P. 55.

16. Муханов В.С., Кемп Р.Б. Микрокалориметрия: перспективы использования в микробиальной экологии и биотермодинамике // Понт Эвксинский III: Тез. конф. молодых ученых по проблемам Черного и Азовского морей (Севастополь, 27-30 мая 2003 г.). - Севастополь, 2003. - С. 74-76.

17. Mukhanov V.S., Kemp, R.B. Femto- versus picobacteria: Which is the major contributor to the energy budget of the plankton microbial loop? // XIII^th Conf. of the Intern. Soc. for Biol. Calorimetry (ISBC) «Energetics of Adaptation and Development. From Molecular Mechanisms to Clinical Practice»: Abstr. (Wьrzburg / Veitshцchheim, Germany, Sept., 27 - Oct., 01, 2003). - Wьrzburg, 2003. - P. 34.

18. Mukhanov V.S., Naidanova O.G., Shadrin N.V., Kemp R.B.The spring energy budget of the algal mat community in a Crimean hypersaline lake // XIII^th Conf. of the Intern. Soc. for Biol. Calorimetry (ISBC) «Energetics of Adaptation and Development. From Molecular Mechanisms to Clinical Practice»: Abstr. (Wьrzburg / Veitshцchheim, Germany, Sept., 27 - Oct., 01, 2003). - Wьrzburg, 2003. - P. 66.

19. Mukhanov V.S., Anesio A.M., Kemp R.B. Viral control of material flows, the energy budget and the efficiency of the planktonic microbial loop in the coastal waters of Cardigan bay // Proc. Int. Conf. «Aquatic Ecology at the Dawn of XXI Century» in honor of the 100th anniv. of Prof. G.G. Winberg (St. Petersburg, Russia, 3-7 Oct. 2005). - St. Petersburg, 2005. - P. 37.

20. Mukhanov V.S., Naidanova O.G., Lopukhina O.A., Kemp R.B. Vector and scalar heat fluxes of marine bacteria as a function of their cell size // Proc. XIVth Conf. Intern. Soc. for Biol. Calorimetry (ISBC) «The Amber ISBC» (Sopot, Poland, 2 - 6 June 2006). - Sopot, 2006. - P. 55 - 56.

фемтопланктон теплопродукція мікрокалоріметричний епібактерія

Анотації

Муханов В.С. Теплопродукція пико- і фемтопланктону. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за фахом 03.00.17 - гідробіологія. - Інститут біології південних морів НАН України, Севастополь, 2007.

У дисертації розглянуто можливості застосування мікрокалоріметрії як методу прямого вимірювання потоків енергії в мікробних угрупованнях пелагіалі й, зокрема, мікробної «петлі». Детально досліджено (у тому числі і засобами імітаційного моделювання) мікробні процеси, що відбуваються після концентрування угруповання пікопланктона на нітроцелюлозну мембрану, на основі чого запропоновано оптимальний протокол приготування проб гетеротрофного пікопланктона (0,2-2 мкм) для подальшого вимірювання їхньої теплопродукції мікрокалоріметричним методом. Отримано перші дані про інтенсивність теплопродукції гетеротрофного пікопланктона (2-75 фВт кл.^-1), швидкості продукції ентропії угрупованням (0,3-0,7 Дж м^-3 год.^-1 К^-1) і його питомої дисипативної функції (2-5 Ч 10^-4 год.^-1 К^-1). Встановлено, що, незважаючи на винятково низькі концентрації живої біомаси у фемтофракції планктона (<0,2 мкм), швидкість її теплопродукції є співзмірною з такою для пікопланктона. Експериментально показано, що джерело цієї теплопродукції -- не метаболізм ультрамікробактерій, а деякі позаклітинні процеси, мабуть, гідроліз біополімерів, як наслідок екзоферментативної активності бактеріопланктона. Отримані результати підтверджують перспективність застосування мікрокалоріметричного методу в дослідженнях потоків енергії в природних мікробних угрупованнях.

Ключові слова: мікрокалоріметрія, теплопродукція, потік енергії, гетеротрофний пікопланктон, бактеріопланктон, фемтопланктон.

Муханов В.С. Теплопродукция пико- и фемтопланктона. - Рукопись.

Диссертация на соискание научной степени кандидата биологических наук по специальности 03.00.17 - гидробиология. - Институт биологии южных морей НАН Украины, Севастополь, 2007.

В диссертации рассмотрены возможности применения микрокалориметрии в качестве метода прямого измерения потоков энергии в микробных сообществах пелагиали и, в частности, микробной «петли». Детально исследованы (в том числе и средствами имитационного моделирования) микробные процессы, происходящие после концентрирования сообщества пикопланктона на нитроцеллюлозную мембрану, на основе чего предложен оптимальный протокол приготовления проб гетеротрофного пикопланктона (0,2-2 мкм) для последующего измерения их теплопродукции микрокалориметрическим методом. Получены первые данные об интенсивности теплопродукции гетеротрофного пикопланктона (2-75 фВт кл.^-1), скорости продукции энтропии сообществом (0,3-0,7 Дж м^-3 ч^-1 К^-1) и его удельной диссипативной функции (2-5 10^-4 ч^-1 К^-1). Установлено, что, несмотря на исключительно низкие концентрации живой биомассы в фемтофракции планктона (<0,2 мкм), скорость её теплопродукции соизмерима с таковой, измеряемой для пикопланктона. Экспериментально показано, что источник этой теплопродукции - не метаболизм ультрамикробактерий, а некоторые внеклеточные процессы, предположительно, гидролиз биополимеров, как следствие экзоферментативной активности бактериопланктона. Полученные результаты подтверждают перспективность применения микрокалориметрического метода в исследованиях потоков энергии в водных микробных сообществах.

Ключевые слова: микрокалориметрия, теплопродукция, поток энергии, гетеротрофный пикопланктон, бактериопланктон, фемтопланктон.

Mukhanov V.S. Heat production by pico- and femtoplankton. - Manuscript.

Thesis for PhD degree in speciality 03.00.17 - hydrobiology. - A.O. Kovalevsky Institute of Biology of the Southern Seas, NAS of Ukraine, Sevastopol, 2007.

In the thesis, prospectives are considered for applying the microcalorimetric approach as a tool for measuring directly the energy flows in pelagic microbial communities and, in particular, the microbial loop. Microbial processes occuring after concentrating picoplankton community onto a nitrocellulose membrane have been investigated experimentally and using a simulation model. On this base, the optimal protocol of preparing the samples for further microcalorimetric measurements was proposed. The first data on the picoplankton heat flux (2-75 fW cell^-1), entropy production rate (0,3-0,7 J m^-3 h^-1 К^-1) and dissipation function (2-5 10^-4 h^-1 К^-1) were obtained. It was shown that despite extremely low live biomass concentrations in the plankton femtofraction (<0,2 µm), its heat flow rate was comparable with those measured for the picoplankton. The source of the extra heat was experimentally revealed to be hydrolysis of biopolymers owing to bacterial extracellular activity rather than metabolism of ultramicrobacteria. The results obtained confirm that the microcalorimetric approach is highly prospective for studying energy flows in aquatic microbial communities.

Key words: microcalorimetry, heat production, energy flow, heterotrophic picoplankton, bacterioplankton, femtoplankton.

Видавництво та друкарня ТОВ «Рібест».

Відповідальний за видання В.В. Федюшин.

Свідоцтво про в несення суб'єкта видавничої справи до Держаного реєстру видавців, виготівників і розповсюджувачів видавничої продукції серія ДК № 190 від 20 вересня 2000року .

Підписано до друку 25.10.2007

Тираж 100 пр. Зам. № 331

99058, м. Севастополь, вул. Б. Михайлова, 23

тел/факс (0692) 42 - 84 - 01

Размещено на Allbest.ru