Olga Krivenko

A strain of aeroterrestrial green microalgae Coelastrella rubescens IBSS-156, isolated from an epilithic lichen, has been previously shown to efficiently produce green biomass and accumulate significant amounts of secondary carotenoids. In this study, using a two-stage batch culture, we analyzed time-course changes in variable chlorophyll a (Chl a) fluorescence parameters. Additionally, regression models were developed to correlate autofluorescence signals with spectrophotometric measurements of Chl a and total carotenoid content. Maximum quantum efficiency of photosystemII (F_v/F_m) remained high throughout the vegetative stage. At the end of this stage, under nutrient-limited conditions, the relative electron transport rate (rETR) declined to half its peak value during exponential growth. Stress induced a strong response in the algal photosynthetic apparatus during the early red stage. Within the first three days, F_v/F_m and rETR remained extremely low, but both increased sharply by day 5. During secondary carotenoid accumulation, fluorescence parameters remained at 70–80% of the vegetative-stage maximum, followed by a sharp decline toward the end of the red stage. Therefore, changes in variable fluorescence parameters can serve as markers of C. rubescens cellular physiology during biotechnological cultivation, denoting the completion of specific stages. Flow cytometry and pigment assay regression enabled real-time monitoring of C. rubescens biomass and carotenoids.

Pleurobrachia Fleming, 1822 is the native taxon of ctenophores in the Black Sea. Until now, its species affiliation has not been resolved: the Black Sea Pleurobrachia is referred to either P. pileus (O.F. Müller, 1776) or P. rhodopis (Chun, 1879). In the taxonomic reviews, both species are recognised as occurring in the Black Sea. The experts on zooplankton identified the Black Sea Pleurobrachia based solely on its definitive body size, but size cannot be a sufficient diagnostic feature. To clarify the species identity of the Black Sea Pleurobrachia, we carried out a phylogenetic analysis using the nucleotide sequences of the mitochondrial COI and the nuclear 18S rRNA gene fragments. As a result, we have established that the Black Sea Pleurobrachia is P. pileus and its identification as P. rhodopis in the global taxonomic databases is erroneous.

Global warming is increasing the frequency and severity of the marine heat waves, which poses a serious threat to the marine ecosystem. This study analyzes seasonal and interannual dynamics in the abundance and structure of the mesozooplankton community in Sevastopol Bay based on bi-monthly routine observations over 2003–2014. The focus is on the impact of the summer 2010 marine heat wave (MHW2010) on crustaceans belonging to different ecological groups. As a response to the MHW2010, three warm-water species (O. davisae, A. tonsa and P. avirostris) exhibiting the maximum seasonal density in latter summer showed a sharp increase in the annual abundance and their share in the mesozooplankton community. The increase in the annual abundance in 2010 of the eurythermal species P. parvus and P. polyphemoides exhibiting seasonal peaks in spring and autumn is not related to the MHW2010 but can be explained by a rise of temperature in the first part of the year. O. davisae and A. tonsa showed the most pronounced response among the species to the MHW2010, confirming that non-native species exhibited great flexibility as an adaptive response to environmental changes, especially in the case of climate warming. Among crustaceans observed in this study, O. davisae can be considered as an indicator of the environmental conditions associated with the warming of the Black Sea and the Mediterranean basin as a whole.

Влияние низкочастотного электромагнитного излучения (НЭМИ) на растения и животных, включая человека, достаточно спорно. Мало известно и о воздействии НЭМИ на гидробионтов. Мы изучили действие прямоугольных импульсов напряжения различной амплитуды, длительности и скважности, пропущенных через морскую воду, на трихоплакса (тип Placozoa) как на возможную тестовую лабораторную модель. В опытах использовали три штамма Placozoa, Trichoplax adhaerens (H1), Trichoplax sp. (H2) и Hoilungia hongkongensis (H13), отобранных на стационарной стадии роста культуры. Для генерации последовательности прямоугольных импульсов заданной длительности и скважности с частотой до 2 кГц применяли аппаратную платформу Arduino Uno. Среднее значение напряжения до 500 мВ регулировали с помощью схемы делителя напряжения. Для доказательства специфичности действия электрических импульсов на потенциалзависимые кальциевые каналы трихоплакса использовали ингибитор активности кальциевых каналов амлодипин. Животных стимулировали электрическим током под стереомикроскопом. Электроды располагали в непосредственной близости от животного. Исследовали сопутствующие изменения поведения и морфологии пластинки трихоплакса. Выделяли стимулирующие и подавляющие воздействия. Наблюдения документировали с помощью фото- и видеосъёмки. Отслеживали траектории движения отдельных особей. Увеличение напряжения на электродах при фиксированной частоте 20 Гц приводило к тому, что животные штамма H2 покидали «зону электродов» в течение нескольких минут при 25 мВ, однако теряли подвижность пропорционально росту напряжения и обездвиживались при 500 мВ. Именно поэтому в дальнейших опытах применяли напряжение 50 мВ. В экспериментах с двумя электродами, находящимися с одной стороны трихоплакса, у животного было больше возможностей перемещаться в разных направлениях, чем в случае расположения электродов по обеим сторонам пластинки. Направление движения использовали как характеристический признак. Отмечено, что трихоплаксы мигрируют в области с низкой плотностью линий электрического поля, которые расположены вдали или за электродами. Животные из старой культуры отличались меньшей чувствительностью к электрическому раздражителю. Штамм H2 был наиболее чувствительным и демонстрировал более выраженные физиологические реакции на частотах 2 Гц и 2 кГц с напряжением 50 мВ, чем штамм H1 и особенно штамм H13. В зависимости от длительности стимулирующих прямоугольных импульсов, их числа, амплитуды и варьирующей частоты менялись двигательные реакции и морфология животных: от направленной или стохастической миграции в сторону анода/катода или от него до обездвиживания животных, увеличения оптической плотности по периферии и в центре пластинки и до сворачивания трихоплакса и отделения его от субстрата. В дополнительных опытах на Trichoplax sp. H2 показано, что при длительности импульсов 35 мс и задержке импульсов от 1 мс до 10 с доля обездвиженных животных увеличивается до 80 % при минимальной задержке. Тем не менее в случае применения амлодипина в концентрации 25 нМ практически все трихоплаксы в течение нескольких минут сохраняли подвижность несмотря на обработку электрическими импульсами. Между тем при использовании амлодипина в концентрации 250 нМ животные двигались дискоординированно и не могли покинуть «электродную...

Вопросы точной оценки величин первичной продукции (ПП) в море, а также исследования закономерностей её формирования в различных районах Мирового океана до настоящего времени остаются наиболее актуальными проблемами океанографии. На основе массива новых биооптических данных впервые для Чёрного моря создан спектральный алгоритм оценки ПП, который позволяет корректно оценивать количество квантов света, поглощённых фитопланктоном и учитывать эффективность использования поглощённых квантов в процессе фотосинтеза, что определяет точность расчёта ПП при таком подходе. В перспективе моделирование ПП на основе данных дистанционного зондирования открывает возможности создания системы оперативного контроля и прогнозирования состояния первично-продукционного звена пищевой цепи Чёрного моря.