Адаптация гидробионтов к существованию в условиях высоких широт
Аннотация
Адаптация гидробионтов к условиям высоких широт в первую очередь предусматривает приспособление к низким температурам и к сезонному изменению освещенности – к полярным ночи и дню. Адаптации всегда комплексные и многоуровневые – от молекулярного и до поведенческого. Важнейшими адаптациями к низким температурам являются вытеснение внутриклеточной воды в эксцеллюлярное пространство, что ведет к повышению молекулярного веса внутриклеточной жидкости и снижению ее точки замерзания; предотвращение образования внутриклеточного льда, что обеспечивается выработкой соответствующих антифризов; переход насыщенных жирных кислот в ненасыщенные – важный механизм функционирования мембранных липидов, а также синтез более гибких белков. Важнейший компонент адаптаций у водорослей – это непостоянство их терморезистентности, увеличение фотообразующих пигментов при сокращении светового дня. Накопление за летний период необходимых резервных элементов для существования в условиях полярной ночи. Рассматриваются приспособления у криофлоры. Адаптации обнаруживаются и в оогенезе. В желтке значительно увеличивается количество жира, что делает возможным переход от примитивного личиночного развития к более совершенному – прямому, лучше отвечающему условиям высоких широт. Сохранение асинхронного типа оогенеза при переходе от многократного нереста к однократному.
Ключевые слова
Полный текст:
PDFЛитература
Александров В. Я. Клетки, макромолекулы и температура Л.: Наука, 1975. 253 с.
Александров В. Я. Реактивность клеток и белки. Л.: Наука, 1985. 317 с.
Амосова И. С. Отбор синей мясной мухи Calliphora eritrocephala по признаку теплоустойчивости мышечной ткани // Изменчивость теплоустойчивости клеток животных в онтофилогенезе. Л., 1967. С. 66–70.
Аранович Т. М., Дорошев С. И., Спекторова Л. В. Биологические особенности эмбрионального и личиночного развития беломорских рыб // Биология промысловых рыб и беспозвоночных на ранних стадиях развития. Мурманск: ПИНРО, 1974. С. 9–11.
Барашков Г. К. Химия водорослей. М., 1963. 143 с.
Библь Р. Цитологические основы экологии растений. М., 1965. 463 с.
Богоров В. Г. Географические изменения жирности планктона в океане // ДАН СССР, 1960. Т. 134, № 6. С. 1441–1442.
Богоров В. Г., Виноградов М. Е. Распределение биомассы зоопланктона в центральной части Тихого океана // Тр. Всесоюз. гидробиол. общ. 1960. Т. 10. С. 208–223.
Вассер С. П., Кондратьева Н. В., Масюк Н. П. и др. Водоросли. Киев, 1989. 608 с.
Виленкин Б. Я. Влияние температуры на морских животных // Океанология. Биология океана. Т. 1. Биологическая структура океана. Л., 1977. С. 18–25.
Виноградова З. А. Биохимические аспекты изучения морского планктона // Вопросы биогеографии. Киев: Наукова думка, 1967. С. 52–58.
Галковская Г. А., Сущеня Л. М. Рост водных животных при переменных температурах. Минск, 1978. 143 с.
Гапочка Л. Д. Об адаптациях водорослей. М.: МГУ, 1981. 80 с.
Голиков А. Н. Изменение внутривидовой пластичности в процессе эволюции и некоторые вопросы видообразования // Теоретич. вопросы систематики и филогении животных. Л., 1974. С. 174–209.
Голленбах М. М. Водоросли снега и льда // Жизнь растений. М.: Просвещение, 1977. Т. 3. С. 68–70.
Догель В. А., Полянский Ю. И., Хейсин Е. М. Общая протистология. М.; Л., 1962. 592 с.
Джон Б. Планета Земля и холодные интервалы ее истории // Зимы нашей планеты. М., 1982а. С. 13–32.
Джон Б. Великий пермско-каменноугольный ледниковый период // Там же. 1982б. С. 194–219.
Жирмунский А. В. Вопросы цитоэкологии // Руководство по цитологии. М.; Л.: Наука, 1966. Т. 2. С. 623–637.
Захваткин А. А. Сравнительная эмбриология низших беспозвоночных. М., 1949. 395 с.
Зенкевич Л. А. О древности возникновения холодноводной морской фауны и флоры // Тр. Ин-та океанологии. 1949. Т. 3. С. 191–199.
Зенкевич Л. А. Жизнь в глубинах океана // Природа. 1952. № 6. С. 60–64.
Зернов С. А. Общая гидробиология. М.; Л.: АН СССР, 1949. 588 с.
Иевлева И. В. Влияние температуры на скорость метаболизма пойкилотермных животных // Усп. совр. биол., 1972. Т. 73, № 1. С. 134–155.
Иевлева И. В. Температурная среда и скорость энергетического обмена у водных животных. Киев, 1981. 232 с.
Камшилов М. И. К вопросу об отборе на холодоустойчивость // Журн. общ. биол. 1941. Т. 11, № 2. С. 221–228.
Карамушко Л. И. Метаболические адаптации рыб высоких широт // ДАН СССР. 2001. Т. 379, № 2. С. 279–284.
Карамушко Л. И. Биоэнергетика рыб северных морей: автореф. дис. … докт. биол. наук. М., 2005. 39 с.
Карамушко Л. И. Биоэнергетика рыб северных морей. М., 2007. 266 с.
Карамушко Л. И., Шатуновский М. И. Активный обмен и метаболический диапазон у рыб высоких широт // Усп. совр. биол. 2009. Т. 129, № 2. С. 167–180.
Кауфман З. С. Теплоустойчивость мышечной ткани некоторых рыб Белого моря в связи с температурными условиями их существования // Цитология. 1965. Т. 7, № 5. С. 655–657.
Кауфман З. С. Механизмы некоторых адаптаций пойкилотермных животных к существованию в условиях полярных вод // Материалы 16-й конференции по изучению внутренних водоемов Прибалтики. Петрозаводск. 1971. С. 119–121.
Кауфман З. С. Связь полового цикла морских беспозвоночных с температурным фактором среды // Отчетная научная сессия Зоологического института АН СССР по итогам работ 1971 г. Л., 1972. С. 14–15.
Кауфман З. С. Зависимость состава желтка яиц морских беспозвоночных от температуры среды и некоторые вопросы эволюционной морфологии // 9 сес. учен. совета по проблеме: Биол. ресурсы Белого моря и внутренних водоемов Европейского Севера. Петрозаводск, 1974а. С. 236–238.
Кауфман З. С. Половые циклы и гаметогенез беспозвоночных Белого моря // Исследования фауны морей. Л., 1974б. Т. 13 (21). С. 191–271.
Кауфман З. С. Экологические закономерности нереста массовых видов беломорских беспозвоночных // Зоол. журн. 1976а. Т. 55. Вып. 1. С. 5–16.
Кауфман З. С. Зависимость оогенеза от температурного фактора среды и некоторые вопросы эволюционной морфологии // Журн. общ. биол. 1976б. Т. 37, № 2. С. 263–275.
Кауфман З. С. Зависимость гаметогенеза морских шельфовых беспозвоночных от температуры воды // Журн. общ. биол. 1976в. Т. 37, № 6. С. 912–916.
Кауфман З. С. Особенности половых циклов беломорских беспозвоночных как адаптация к существованию в условиях высоких широт. Л.: Наука, 1977. 265 с.
Ковалев Н. Н. Холинэстеразы – биохимические механизмы адаптации гидробионтов: автореф. дис. … докт. биол. наук. Владивосток, 2003. 36 с.
Ковалева Н. Е. Влияние температуры культивации на чувствительность инфузорий к повреждающему действию рентгеновских лучей // Цитология. 1962. Т. 4, № 3. С. 306–317.
Константинов А. С. Общая гидробиология. М.: Высшая школа, 1986. 470 с.
Костецкий Э. Я., Борода А. В., Одинцова Н. А. Изменения липидного состава эмбриональных клеток мидий Mytilus trossulus в процессе криоконсервации // Биофизика. 2008. Т. 53, № 4. С. 658–665.
Крепс Е. М. Клеточные липиды и их роль в адаптации водных организмов к условиям существования // Физиол. и биохим. морских и пресноводных животных. Л., 1979. С. 3–21.
Крепс Е. М. Липиды клеточных мембран. Л., 1981. 339 с.
Кретович В. Л. Основы биохимии растений. М.: Высш. школа, 1971. 464 с.
Кузнецов В. А. Астатичность факторов среды как экологический оптимум для гидробионтов: автореф. дис. … докт. биол. наук. Саранск, 2005. 37 с.
Кузнецов В. В. Белое море и биологические особенности его флоры и фауны. М.; Л.: АН СССР. 1960. 322 с.
Лозина-Лозинский Л. К. Очерки по криобиологии (адаптация и устойчивость организмов и клеток к низким и сверхнизким температурам). Л., 1972. 288 с.
Лютова М. И., Завадская И. Г., Лукницкая А. Ф., Фельдман Н. Л. Температурная адаптация клеток морских и пресноводных водорослей // Клетка и температура среды. М.; Л., 1964. С. 115–119.
Лютова М. И., Фельдман Н. Л. Исследования способности к температурной адаптации у некоторых морских водорослей // Цитология. 1960. Т. 2, № 6. С. 699–709.
Лютова М. И., Фельдман Н. Л. Температурные адаптации клеток морских и пресноводных водорослей // Роль клеточных реакций в приспособлении многоклеточных организмов к температуре среды: тез. докл. М.; Л., 1963. С. 48–50.
Лютова М. И., Фельдман Н. Л., Дробышев В. П. Изменение температурной устойчивости морских водорослей в зависимости от температурных условий среды // Цитология. 1968. Т. 10, № 12. С. 1538–1545.
Мельников И. А. Экосистема арктического морского льда. М.: Наука, 1989. 191 с.
Меримен Г. Т. Механизмы устойчивости пойкилотермных животных к действию температур, близких к замораживанию // Клетка и температура среды. М.; Л., 1964. С. 81–85.
Мурзина С. А. Роль липидов и их жирнокислотных компонентов в биохимических адаптациях люмпена
пятнистого Leptoclinus maculatus F. северо-западного побережья о. Шпицберген: дис. … канд. биол.наук. Петрозаводск, 2010. 184 с.
Мурзина С. А., Нефедова З. С., Немова Н. Н. Влияние жирных кислот (маркеров пищевых источников рыб) на механизмы адаптации в условиях высоких широт (Обзор) // Тр. КарНЦ РАН. 2012. № 2. С. 18–25.
Никольский Г. В. Пути повышения продуктивности биосферы на примере популяций водных промысловых организмов // Зоол. журн. 1964. Т. 43, вып. 3. С. 398–408.
Озернюк Н. Д. Механизмы адаптаций. М.: Наука, 1992. 272 с.
Озернюк Н. Д. Температурные адаптации. М.: МГУ, 2000. 205 с.
Озернюк Н. Д. Феноменология и механизмы адаптационных процессов. М.: МГУ, 2003а. 215 с.
Озернюк Н. Д. Температурные границы жизни // Природа. 2003б. № 4. С. 457–462.
Перес Ж. Жизнь в океане. Л.: Гидрометеоиздат, 1969. 287 с.
Полянский Ю. И. О стойкости зародышей некоторых морских брюхоногих моллюсков к низким температурам // ДАН СССР. 1950. Т. 72, № 6. С. 1179–1181.
Полянский Ю. И. Стойкость к отрицательным температурам некоторых литоральных и сублиторальных моллюсков Баренцева моря на эмбриональ ных и постэмбриональных стадиях развития // Тр. Мурм. биол. станции. 1955. Т. 2. С. 17–31.
Полянский Ю. И. Зависимость содержания гликогена и жира в цитоплазме Paramecium caudatum от температуры // Морфология и физиология простейших. М.; Л.: Изд-во АН СССР, 1963. С. 102–110.
Расс Т. С. Некоторые закономерности в строении икринок и личинок рыб в северных водах // ДАН СССР. 1935. Т. 2, № 8–9. С. 597–601.
Расс Т. С. Географические параллелизмы в строении и развитии костистых рыб северных морей. М.:
МОИП, 1941. С. 5–60.
Рубцов И. А. О неравномерности темпа эволюции // Журн. общ. биол. 1945. Т. 6, № 6. С. 411–441.
Самышев Э. З. Биохимический состав и калорийность планктона (Сopepoda) Гвинейского залива // Продуктивная зона экваториальной Атлантики и условия ее формирования. Калининград: АтлантНИРО, 1971. С. 272–351.
Суханова К. М. Цитофизиологическая характеристика жизненных циклов инфузорий рода Balantidium из амфибий // Вопросы цитологии и протистологии. М.; Л.: АН СССР, 1960. С. 285–312.
Суханова К. М. Температурные адаптации у простейших. Л.: Наука, 1968. 267 с.
Сущеня Л. М. Рост водных животных в условиях колеблющихся температур // Тр. Всес. гидробиол. об-ва. 1978. Т. 22. С. 140–150.
Ушаков Б. П. Анализ теплоустойчивости клеток и белков пойкилотермных животных в связи с проблемой вида: автореф. дис. … докт. биол. наук. Л., 1964. 70 с.
Ушаков В. Б. Снижение теплоустойчивости белков как фактор прогрессивной эволюции клеточных функций // Журн. эволюц. биохимии и физиологии. 1977. Т. 13, № 5. С. 579–589.
Фельдман Н. Л., Завадская И. Г., Лютова М. И. Исследования температурной устойчивости некоторых морских водорослей в природных условиях и в эксперименте // Цитология. 1963. Т. 5, № 2. С. 125–134.
Фельдман Н. Л., Лютова М. И. Исследования теплоустойчивости клеток некоторых морских трав // Бот. журн. 1962. Т. 47, № 4. С. 542–546.
Хочачка П., Сомеро Дж. Стратегия биохимической адаптации. М.: Мир, 1977. 398 с.
Хочачка П., Сомеро Дж. Биохимическая адаптация. М.: Мир, 1988. 567 с.
Шульман Г. Е. Физиолого-биохимические особенности годовых циклов рыб. М.: Пищ. пром., 1972.
с.
Эмме А. М. О стимулирующем действии низких температур // Усп. сов. биол. 1947. Т. 23, вып. 1.
С. 127–140.
Aarset A. V. Freezing tolerance in intertidal invertebrates (a review) // Comp. Biochem. Physiol. 1982.
Vol. 73. P. 571–580.
Copeman L. A., Parrish C. C. Marine lipids in cold costal ecosystem: Gilbert bay, Labrador // Marine Biology.
Vol. 143. P. 1213–1227.
Cossins A. R., Prosser C. L. Evolutionary adaptation of membranes to temperature // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1978. Vol. 75, No 4. P. 2040–2043.
Dunn J. F. Low-temperature adaptation of oxidative energy production in cold-water fishes // Canad. J. Zool. 1988. Vol. 66. P. 1098–1104.
Ekman S. Tiergeographie des Meeres. Leipzig, 1935.
Harris P. A., James A. Effect of low temperature on fatty acid, biosynthesis in seeds // Biochem. Biophys. Acta. 1969a. Vol. 187. P. 13–18.
Harris P. A., James A. The effect of low temperature on fatty acid biosynthesis in plant // Biochem. J. 1969b. Vol. 187, No 3. P. 325–330.
Hochachka P. W., Hayes F. R. The effect of temperature acclimation on pathways of glucose metabolism in the trout // Canad. J. Zool. 1962. Vol. 40, No 2. P. 261–270.
Kinne O. Temperature. Invertebrates // Mar. ekol. 1970. Vol. 1. Pt. 1. P. 321–348.
Knipprath W. G., Mead J. F. The effect of the environmental temperature on the fatty acid composition and on the in vivo incorporation of 1–14C-acetate in cold fish (Carasius auratus) // Lipids. 1968. Vol. 3, part 2. P. 121–128.
Lascombe C., Pattle E., Bernard C. Le role ekologique de la temperature dans la distribution de deux especes proches parentes de planaires deau douce etude experimentale // Hydrobiol. 1975. Vol. 47. 1.
Morita R. Y. Psychrophilic bacteria // Bacteriol. Rev. 1975. Vol. 39. P. 144–167.
Murphy D. J. Freesing resistance in intertidal invertebrates // Annu. Rev. Physiol. 1983. Vol. 45. P. 289–299.
Pernet F., Trembley R., Gionet Ch., Landry Th. Lipid remodeling in selectively bred hard clams at low temperatures in relation to genetic and physiological parameters // J. Exp. Biol. 2006. Vol. 209. P. 4663–4675.
Pernet F., Trembley R., Comtau L., Guderley H. Temperature adaptation in bivalve species from different thermal habitats: energetics and remodeling of membrane lipids // J. Exp. Biol. 2007. Vol. 210. P. 2999–3014.
Parent G. J., Pernet F., Tremblay R., Sevigny J.-M., Ouellette M. Remodeling of membrane lipids in gills of adult hard clam Mercenaria mercenaria during declining temperature // Aquat. Biol. 2008. Vol. 3. P. 101.
Smith J. Some effects of temperature on the frequency of division and on the volume of starch and fat in Chilomonas paramecium // Biol. Bull. 1940. Vol. 79, No 3. P. 379–396.
Somero G. Thermal Physiology and Vertical Zonation of Intertidal Animals: Optima, Limits, and Costs of Living // Integ. and Comp. Biol. 2002. Vol. 42. P. 780–789.
Storey K., Storey J. Natural freesing survival in animals // Ann. Rev. Ecol. Syst. 1996. Vol. 27. P. 365–386.
Storey K., Storey J. Freeze tolerance // Extremophiles. Encyclopedia of Life Support Systems (EOLSS), Developed under the Auspices of the UNESCаO, Eolss Publishers. Oxford.: UK 2005. P. 1–25.
Thorson G. Zur jetziger Lage der marinen Bodentier Okologie // Zool. Anz. 1952, Bd. 16, Supp. S. 276–327.
Williams R. J. Freesing tolerance in Mytilus edulis // Comp. Biochem. Physiol. 1995. Vol. 35. P. 145–161.
Zhinkin L. N. Zur Frage der Reservestoffe bei Infusorien // Ztschr. Morph. u. Okol. Tiere. 1930. Bd. 18. L. 1–2. S. 199–207.
DOI: http://dx.doi.org/10.17076/eco6
Ссылки
- На текущий момент ссылки отсутствуют.
© Труды КарНЦ РАН, 2014-2019