Волкова Э.В., Погосян С.И., Казимирко Ю.В., Максимов В.Н., Рубин А.Б.
Московский государственный университет им М.В. Ломоносова, биологический факультет, 119899, Москва, Воробьёвы Горы, Россия
Адаптация и устойчивость клеточных популяций, а также динамика их численности в большой мере связаны с распределением особей по показателям их функциональной активности. Не вызывает сомнения, что признаки, характеризующие энергетику организма, являются наиболее значимыми и в связи с этим предпочтительными для исследования.
В настоящее время детально исследуется действие множества факторов среды на фотосинтетические процессы микроводорослей. В частности, большое внимание привлекает действие одного из важнейших экологических факторов - УФ-облучения.
Для исследования изменений структуры популяций микроводорослей создан микрофлуорометрический метод оценки состояния фотосинтетического аппарата одиночных клеток по переменной флуоресценции хлорофилла. Измерение флуоресценции хлорофилла одиночных клеток микроводоросли проводили на люминесцентном микроскопе ЛЮМАМ-И3 с флуорометрической насадкой ФМЭЛ 1-А, модифицированном импульсными источниками света и компьютерной системой управления источниками света и автоматической регистрацией сигнала с накоплением.
Проведено исследование изменений функциональной структуры популяции зеленых микроводорослей A. falcatus на линейной фазе роста численности клеток после кратковременного УФ-облучения большой мощности. Начиная с150 Вт·м-2 в течение 3 мин. и больших значений мощности и времени УФ-облучения происходило уменьшение относительной переменной флуоресценции, указывающее на снижение эффективности первичных процессов усвоения света клетками. Спустя сутки после УФ-облучения в течение 3 мин. при мощности 150 Вт·м-2 фотосинтетические функции клеток восстанавливаются полностью. Более мощное и длительное облучение приводит к необратимым последствиям вплоть до полного угнетения фотосинтеза. Однако и через сутки после УФ-облучения в популяции сохраняются клетки с высокой эффективностью первичных процессов фотосинтеза за исключением самых больших доз (600 и 1200 Вт·м-2 при времени облучения 12, 24 и 12 мин. соответственно), где максимальное значение относительной переменной флуоресценции не превосходило 0,35. Присутствие в облученной УФ-светом суспензии клеток, обладающих высокой эффективностью первичных процессов фотосинтеза с относительной переменной флуоресценцией до 0,65, указывает на устойчивость популяции в целом к таким повреждающим воздействиям. При этом большая часть клеток оказывается не способной к эффективному фотосинтезу. Видимо, дальнейшее развитие культуры микроводорослей после таких воздействий будет происходить за счет наиболее устойчивых особей, сохранивших достаточно высокий уровень относительной переменной флуоресценции.