Bakterioneuston jezior

Wstęp

Najbardziej zewnętrzną warstwą zbiornika wodnego jest mikrowarstwa powierzchniowa (MP). Jest ona zlokalizowana na granicy dwóch diametralnie różnych środowisk: wody i powietrza. Często jest też nazywana interfazą woda-powietrze lub biofilmem (Maki 1993). Pierwsze doniesienia o istnieniu mikrowarstwy powierzchniowej zbiorników wodnych pojawiły się w 1773 roku (Garrett 1972). Natomiast Henry David Thoreau w 1858 roku opisał swoje obserwaqe dotyczące MP, którą nazywał filmem powierzchniowym. Obserwacje te dotyczyły szybkiego wygładzania zmarszczek powstających w początkowej fazie generacji fal, jeśli na powierzchni morza obecne były substancje organiczne (McDowell i McCutchen 1971).

Maclntyre (1974) mikrowarstwę powierzchniową nazwał najważniejszym milimetrem oceanu, który pokrywa % powierzchni świata, a jednocześnie obejmuje niezwykle małą objętość całości masy wód, zgromadzonej na Ziemi.

Do występowania MP przyczyniają się siły adhezji, działające na skutek przyciągania międzycząsteczkowego i napięcia powierzchniowego na granicy dwóch ośrodków: wody i powietrza (Maki 1993). Prowadzi to do akumulacji w tej warstwie związków organicznych i nieorganicznych oraz bakterii (Zuev i wsp. 2001; Gaśparović i wsp. 2007).

Zgodnie z definicją zaproponowaną przez Naumanna (1917) organizmy zasiedlające mikrowarstwę powierzchniową nazywane są neustonem, bakterie zaś występujące w tym środowisku - bakterioneustonem. Bakterioneuston zarówno konsumuje, jak i produkuje substancje organiczne występujące w interfazie, przyczyniając się do tworzenia tego unikatowego środowiska.

Interfazą woda-powietrze zbiorników wodnych jest dla mikroorganizmów szczególnym środowiskiem chemicznym i fizycznym, zupełnie różnym od wody podpowierzchniowej. Działające na powierzchni zbiorników wodnych siły napięcia powierzchniowego powodują fizyczną stabilność tej warstwy. Z drugiej strony, ze względu na gwałtowne zmiany temperatury czy docierające do MP duże dawki energii słonecznej jest to wysoce niestabilne środowisko w porównaniu z wodą podpowierzchniową zbiorników. Ponadto wiele czynników wpływających na rozwój bakterioneustonu działa w sposób cykliczny. Z tego powodu uchwycenie i zinterpretowanie zmian zachodzących w liczebności oraz aktywności biologicznej bakterioneustonu jest niezwykle trudne.

W niniejszej pracy starano się pokazać jak dynamiczną formacją jest bakterioneuston. Przy prezentacji wyników skupiono się na omówieniu badań nad zaobserwowanymi zmianami w występowaniu, różnorodności i aktywności metabolicznej bakterioneustonu z uwzględnieniem cykli sezonowych i dobowych.

Spis treści

Wstęp

1. Aktualny stan wiedzy

1.1. Budowa mikrowarstwy powierzchniowej

1.2. Bakterioneuston

1.3. Czynniki wpływające na aktywność metaboliczną bakterii mikrowarstwy powierzchniowej

1.3.1. Pestycydy, węglowodory i substancje powierzchniowo czynne występujące w mikrowarstwie powierzchniowej

1.3.2. Metale ciężkie

l .3.3. Promieniowanie słoneczne i jego skutki

1.3.4. Reaktywne formy tlenu

1.3.5. Temperatura

2. Cel pracy

3. Materiały i metody

3.1. Miejsce badań

3.2. Pobór prób do badań

3.3. Oznaczanie ogólnej liczby bakterii (TNB) i liczby bakterii aktywnych metabolicznie (TNAB)

3.4. Występowanie niektórych grup filogenetycznych bakterii w wodzie MP i WPP

3.5. Oznaczanie aktywności syntezy DNA przez komórki bakteryjne oraz produkcji wtórnej bakterii

3.6. Oznaczanie aktywności syntezy białek komórkowych

3.7. Oznaczanie ogólnej aktywności enzymów hydrolitycznych w badanej wodzie

3.8. Oznaczanie aktywności dehydrogenaz komórkowych

3.9. Oznaczanie stanu odżywienia komórek bakteryjnych

3.10. Badanie właściwości enzymatycznych bakterii

3.11. Analiza statystyczna wyników

4. Wyniki i dyskusja

Podsumowanie i wnioski

Literatura

Spis tabel i rycin

Bacterioneuston of lakes. Summary