Цианобактерии – это одни из самых крупных бактерий, единственные из тех, кто выделяет при фотосинтезе кислород. Цианобактерии встречаются и в наземных экосистемах, но большинство обитает в воде. Именно поэтому ранее их рассматривали как водоросли и относили к царству растений. Эволюционная история цианобактерий насчитывает миллиарды лет, их остатки в виде строматолитов датируются 2,8 миллиардами лет. Они присутствуют во всех экосистемах, во многих, особенно полярных, выступают в качестве важнейших продуцентов. Но несмотря на долгую историю их изучения, знаний о разнообразии и роли этих организмов в Арктике и Субарктике по-прежнему недостаточно. Сотрудники Полярно-альпийского ботанического сада-института имени Н. А. Аврорина Кольского научного центра РАН и Института биологии Коми научного центра УрО РАН использовали интегративный подход для пересмотра рода Drouetiella. Им удалось выделить новый вид, обитающий в наземных экосистемах Субарктики.
Места отбора проб / ©Пресс-служба КНЦ РАН
Исследования, которые были проведены в республиках Коми и Карелия, Ямало-Ненецком автономном округе, в Мурманской области и на Шпицбергене, дали основания считать, что среди северных цианобактерий много ранее неизвестных видов.
Систематика цианобактерий в последние годы интенсивно пересматривается. К сожалению, определение новых видов и родов по внешнему виду затруднено, поскольку цианобактерии характеризуются ограниченным набором морфологических признаков, а решающее значение для их достоверной идентификации играет генетика.
Сотрудники Полярно-альпийского ботанического сада-института имени Н. А. Аврорина Кольского научного центра РАН и Института биологии Коми научного центра УрО РАН использовали интегративный подход, объединяющий изучение морфологических признаков, генетической информации и экологических особенностей разных цианобактерий для пересмотра рода Drouetiella. Им удалось выделить новый вид, обитающий в наземных экосистемах Субарктики. Статья об этом исследовании, поддержанном грантом Российского научного фонда, опубликована в журнале Diversity.
В северной тундре Полярного Урала, на Приполярном Урале и на корке, покрывающей золоотвалы ТЭЦ в Мурманской области, ученые отобрали пять проб почвы и культивировали выделенные из них цианобактерии рода Drouetiella. Видовая принадлежность трех штаммов оказалась неясной, поскольку по строению клеток и другим признакам некоторые виды этого рода можно спутать с представителями иных родов и семейств. Поэтому для уточнения уровня видовой изменчивости и сопоставления ее с морфологическими признаками были использованы данные о строении генов других цианобактерий.
Из каждой культуры были получены последовательности гена 16S рРНК и одного оперона участка 16S-23S ITS рРНК, затем их проанализировали вместе с «эталонными» молекулярными данными пяти штаммов рода Drouetiella и 46 штаммов других семейств. Также сравнили экологические характеристики наиболее похожих по строению и генетической информации видов.
В результате большой аналитической работы был описан новый вид цианобактерий: Drouetiella ramosa Davydov, Vilnet, Novakovskaya & Patova. Колонии этих нитевидных цианобактерий окрашены в зеленый или оливково-зеленый цвет и образуют в жидкой культуре слизистые маты. Расшифровка генотипа внесена в базу данных GenBank, экземпляр содержащей этот вид пробы депонирован в гербарии Полярно-альпийского ботанического сада-института, референcный штамм – в Коллекцию культур водорослей Института биологии Коми НЦ.
