КАЧЕСТВЕННЫЙ СОСТАВ ЗООПЛАНКТОНА В ЭПИПЕЛАГИАЛИ АТЛАНТИЧЕСКОГО СЕКТОРА ЮЖНОГО ОКЕАНА Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН Лаб. структуры и динамики планктонных сообществ 2011 Ступникова А.Н. Верещака А.Л. Гагарин В.И. Кулагин Д.Н. Лунина А.А Лунина А.А.

Изменение температуры в Южном Океане Grant et al., 2006 СТРУКТУРА АНТАРКТИЧЕСКОГО ЦИРКУМПОЛЯРНОГО ТЕЧЕНИЯ 1

по Orsi et al., 1995 Динамический фронт – струя течения, которая определяет резкие градиенты свойств среды (САФ, ПФ, ЮФАЦТ) САФ – Субантарктический фронт ПФ – Полярный фронт ЮФАЦТ – Южный фронт АЦТ ЮГАЦТ – Южная граница АЦТ ПФ САФ ЮФАЦТ ЮГАЦТ СТРУКТУРА АНТАРКТИЧЕСКОГО ЦИРКУМПОЛЯРНОГО ТЕЧЕНИЯ [Orsi et al., 1995] 2

31-й рейс НИС «Академик Сергей Вавилов» СТФ – Субтропический фронт, САФ – Субантарктический фронт, ПФ – Полярный фронт, САЗ – Субантарктическая зона, ПФЗ – Полярная фронтальная зона, АЗ – Антарктическая зона. 3 Район исследования Южная Америка Африка Антарктический п-ов Пролив Дрейка Восточный разрез Западный разрез

4 Почему биомасса в мл? Экспресс-метод оценки общей биомассы зоопланктона Обработка одной пробы в лаборатории: 2 рабочих дня Оценка биомассы на судне с помощью волюминометра Яшнова: 20 мин Число наблюдений: 84 Коэффициент корреляции 0.9

Распределение биомассы зоопланктона (мл*10/м 2 ) в слое м БФ – Бенгельский фронт, СТФ/ССАФ – Северная струя Субантарктического фронта слита с Субтропическим фронтом, СрСАФ – Средняя струя Субантарктического фронта, ЮСАФ – Южная струя Субантарктического фронта, ЮПФ – Южный Полярный фронт, все три струи слиты вместе, ЮФ – Южный фронт, ЮГ – Южная граница АЦТ, УФ – фронт моря Уэддэла. -значения биомассы, - T °С пов. воды, - расположение фронтов Восточный разрез Западный разрез

Восточный разрез - стандартное отклонение - средняя биомасса Пятнистость распределения общей биомассы зоопланктона N ю.ш. (мл/м 3 )

Пределы распространения видов зоопланктона зависят от сезона ПФЗ 5 СТЗСАЗПФАЗ ПФЗСАЗПФАЗ SN Calanoides acutus Radiolaria Calanus simillimus Ctenocalanus citer Metridia lucens Neocalanus tonsus Appendicularia Salpa Цветение Scolecitricella minor Foraminifera Calanus propinquus Rhincalanus gigas Calanoides acutus Radiolaria Calanus simillimus Ctenocalanus citer Metridia lucens Neocalanus tonsus Appendicularia Salpa Цветение Scolecitricella minor Foraminifera Calanus propinquus Rhincalanus gigas Eukrohnia hamata весна (октябрь 2010 г.) лето (декабрь 2009 г.) вихри

Градиентные зоны не ограничивают географическое распространение трех обычных для эпипелагиали видов хетогнат. Мезо- и батипелагические виды (Solidosagitta marri и Eukrohnia bathypelagica) отмечались в поверхностных водах только к югу от Полярного фронта. Eukrohnia hamata Pseudosagitta gazellae Pseudosagitta maxima Solidosagitta marri Eukrohnia bathypelagica Пределы распространения видов зоопланктона разные на восточном и западном разрезах восточный разрез западный разрез (пролив Дрейка) Антарктическая зона Зона полярного фронта Полярная фронтальная зона NS 6 Южный фронт(Кулагин, 2011)

з.д. мг/м 2 ПФЗ ПФ АЗ ПРОЛИВ ДРЕЙКА ЮЖНЫЕ ШЕТЛАНДСКИЕ ОСТРОВА ОГНЕННАЯ ЗЕМЛЯ Calanus simillimus Остальной мезопланктон Calanoides acutus Rhincalanus gigas Распределение биомассы мезопланктона (мг/м 2 ) в проливе Дрейка весной 2008 г (25-й рейс НИС «Академик Сергей Вавилов»). Красные линии – границы Полярного фронта. Влияние на состав зоопланктона – таксономический состав не меняется Полярный фронт 7

Расчет и анализ сходства проб ординация методом многомерного шкалирования (MDS) индекс сходства Брэя–Кёртиса на основании данных по численности видов в сообществе PRIMER 5 (Clarke K.R., Warwick R.M., 2001) Анализ сходства сообществ зоопланктона в районе Полярного фронта в проливе Дрейка (весна, 2008 г.) Зона контакта двух сообществ 2. Влияние на структуру сообщества Полярный фронт 8

S17 Bray Curtis Similarity P= D Stress: 0,15 ПФ Анализ сходства сообществ зоопланктона в районе Полярного фронта в проливе Дрейка (весна, 2008 г.) Т 100 °С Красные линии – границы Полярного фронта. 9

Copepoda: Calanus simillimus C. propinquus Calanoides acutus Rhincalanus gigas Metridia lucens Chaetognatha: Eukrohnia hamata Анализ полиморфизма митохондриального гена СО1 у массовых видов зоопланктона: Популяции генетически едины в разных гидрологических зонах АЦТ Генетически разные популяции в Антарктической и Субантарктической зонах Влияние на изоляцию популяций Полярный фронт

Генетическая изменчивость Eukrohnia hamata (по фрагменту гена mtСО1) Полярный фронт Расположение популяций E. hamata в Атлантическом океане Субантарктическая популяция (8 экз.) Антарктическая популяция (5 экз.) Eukrohnia macroneura Внешняя группа Арктическая популяция (2 экз. из GenBank) Субтропическая популяция (1 экз.+3 экз. из GenBank) Субтропический фронт 1

Градиентные зоны в Южном океане могут служить границами распространения видов. Пределы распространения видов зоопланктона зависят от сезона. 2.В случае, если при переходе через фронт таксономический состав зоопланктона не меняется, происходит смена соотношения этих видов. 3.Градиентные зоны могут служить причиной генетической изоляции популяций для некоторых видов зоопланктона.

Спасибо за внимание