THE USE OF EXPERIMENTAL LABORATORY STAND FOR THE STUDY OF OPTICAL PROPERTIES OF THE AQUATIC MEDIUM IN THE PRESENCE OF MICROBIOTA

 S.A. Sholar1, O.A. Stepanova2, L.V. Stelmach3

 1Marine Hydrophysical Institute of RAS, RF, Sevastopol, Kapitanskaya St., 2

E-mail: sa.sholar@mail.ru

2Institute of Natural and Technical Systems, RF, Sevastopol, Lenin St., 28

Email: solarua@ya.ru

3The A.O. Kovalevsky Institute of Marine Biological Research of RAS, RF, Sevastopol, Nachimov Av., 2

E-mail: lustelm@mail.ru

DOI: 10.33075/2220-5861-2019-2-13-21

UDK 535.8; 581.526.325.3; 578.4

Abstract:

    As a part of experiments to study optical properties of the aquatic environment in the presence of microbiota a simple and easy-to-use experimental laboratory stand was adapted and tested. The stand is a construction of two identical transparent tanks of equal volume (up to 15 l), intended for control and experimental measurements of the optical characteristics of sea water using a small-size multi-spectral light beam attenuation meter under the conditions of the same illumination and temperature.

   In tanks, model biological systems are created, the basis of which is pasteurized seawater, to which microbiota is added, which affects the optical properties of the aqueous medium (environment). As microbiota either cultures of certain types of microalgae or mixed cultures are used. At the same time, viral suspension of algal virus is added to the experiment (test), and an equal volume of pasteurized sea water is added to the control.

   The experiments performed with measuring the attenuation of light beam attenuation coefficient in model biological systems revealed the effect of microbiota on the optical properties of the aquatic environment: an increase in the attenuation of light as a result of the growth of microalgae cultures (in control) and its decrease due to viral culture lysis (in the experiment).

Keywords: laboratory stand, small-size multi-spectral light beam attenuation meter, microalgae culture, algal viruses, viral lysis.

Full text in PDF(RUS)

LIST OF REFERENCES:

  1. Holmes R. Who rules the waves? // New Sci. 1996. 152, N 2054. Suppl. P. 8–9.
  2. Лихошвай Е.В. В каждой капле воды – вирусы. Наука из первых рук. Ноябрь. 2016. № 4 (70). С. 88–94. https://scfh.ru/files/iblock/d7a/d7acfec64738d9535246d10cc486b6e2.pdf (дата обращения: 01.05.19).
  3. Яковенко М.Л. Вирусы – новый фактор в экологии моря. Журнал «Биология». Издательский дом «Первое сентября». 2000. № 8 (543) и № 9 (544). https://bio.1september.ru/view_article.php?ID=200000801 (дата обращения: 01.05.19).
  4. Suttle C.A. Marine viruses – major players in the global ecosystem // Nature Reviews Microbiology. 2007. N 5. P. 801–812.
  5. Proposal for SCOR WG to Investigate the Role of Viruses in Marine Ecosystems // Proceedings of the Scientific Committee on Oceanic Research (Venice, Italy, Sept. 2004). Baltimore (USA), 2005. Vol. 40. P. 66–70. (Annex 4).
  6. Wommack K.E., Colwell R.R. Virioplankton: Viruses in aquatic ecosystems // Microbiol. and Molec. Biol. Reviews. 2000. Vol. 64, N 1. P. 69–114.
  7. Степанова О.А. Ответные реакции вирусов гидросферы и их одноклеточных хозяев на экологические факторы // Системы контроля окружающей среды. Севастополь: ИПТС. 2018. Вып. 12 (32). С. 99–108.
  8. Шоларь С.А., Ли М.Е. Оптические контактные методы мониторинга гидросферы и их возможное использование в новых исследованиях // Системы контроля окружающей среды. Севастополь: ИПТС. 2018. Вып. 4 (34). С. 19–30.
  9. Стельмах Л.В. Сезонная изменчивость удельной скорости роста фитопланктона в прибрежных водах Черного моря // Системы контроля окружающей среды. Севастополь: ИПТС. 2018. Вып. 1 (31). С. 101–109.
  10. Стельмах Л.В. Эколого-физиоло-гические основы развития весеннего “цветения воды” кокколитофоридой Emiliania huxleyi в Черном море // Системы контроля окружающей среды. Севастополь: ИПТС. 2018. Вып. 3 (33). С. 85–92.
  11. Мансурова И.М. Влияние света на удельную скорость роста динофитовых водорослей Чёрного моря // Морск. экол. журн. 2013. Т. 12. С. 73–78.
  12. Beckett S.J., Weitz J.S. The Effect of Strain Level Diversity on Robust Inference of Virus-Induced Mortality of Phytoplankton // Frontiers in Microbiology. 2018. 9. Article 1850. DOI: 10.3389
  13. Тренкеншу Р.П., Лелеков А.С., Гаврилов П.Е., Набойщиков В.С. Математическая модель зависимости оптической плотности культуры от биомассы микроводорослей // Актуальные вопросы биологической физики и химии. 2016. № 1-1. С. 77–82.
  14. Ecology of marine viruses – Banyuls–sur–mer, 19–22 March 2003. Monaco. 2003. 94 p. (CIESM Workshop Monographs; No 21).
  15. Manual of aquatic viral ecology. Limnology and Oceanography e-Books. 2010, by the American Society of Limnology and Oceanography. Chapter 1–19. 201p. https://aslo.org/page/manual-of-aquatic-viral-ecology (дата обращения: 01.05.19).
  16. Степанова О.А., Гайский П.В. Динамика изменений электрической проводимости морской воды под влия­нием биотической составляющей в усло­виях эксперимента // Системы контроля окружающей среды. Севастополь: ИПТС. 2018. Вып. 11 (31). С. 48–56.
  17. Степанова О.А., Гайский П.В., Шоларь С.А. Влияние вирусного лизиса на некоторые физические параметры морской воды в условиях эксперимента // Системы контроля окружающей среды. Севастополь: ИПТС. 2018. Вып. 13 (33). С. 19–28.
  18. Степанова О.А. Черноморские альговирусы // Биология моря. 2016. Т. 42, № 2. С. 99–103.
  19. Декларационный патент на изобретение 65864A UA, MKU 7 C12 N 1/12. Спосiб iзоляцiї альговiрусiв однокiлтинних водоростей, наприклад Platymonas viridis Rouch (Chlorophita) / Степанова О.А. (UA); заявник Інститут біології південних морів ім. О.О. Ковалевського НАН України (UA). № 2003065499; заявл. 13.06.2003; опубл. 15.04.2004, Бюл. № 4 // Промислова власнiсть. 2004. № 4.
  20. Латушкин А.А. Многоканальный измеритель коэффициента ослабления света для проведения океанографических подспутниковых исследований // Управление и мехатронные системы. Севастополь: МГИ НАН Украины. 2013. С. 231–236.
  21. Bio-optical anomalies in the world’s oceans: An investigation on the diffuse attenuation coefficients for downward irradiance derived from biogeochemical Argo float measurements / E. Organelli, H. Claustre, A. Bricaud [et al.] // Journal of Geophysical Research: Oceans. 2017. Vol. 122. Iss. 5. P. 3543–3564.
  22. Тренкеншу Р.П., Лелеков А.С., Боровков А.Б., Новикова Т.М. Унифицированная установка для лабораторных исследований микроводорослей [Электронный ресурс] // Вопросы современной альгологии. 2017. № 1 (13). Режим доступа: http://algology.ru/1097 (дата обращения 01.05.2019).

If you have found a spelling error, please, notify us by selecting that text and pressing Ctrl+Enter.

 185 total views,  1 views today

Translate »

Spelling error report

The following text will be sent to our editors: