CULTURE OF MICROALGAE AS MODELING OBJECT IN HYDROECOLOGY
Keywords:
hydroecology, microalgae, limiting factors, theAbstract
Some approaches and methods applied to the solutions of problems related to the study of microalgae growth in culture have been considered. Possibilities to apply similar conceptual and formal apparatus in hydroecological investigations have been shown. To illustrate solutions of some problems of biokinetics, microevolution, population dynamics and microalgae photosynthesis, several examples have been given. Characteristics of microalgae growth in flow culture which is an open system in itself have been considered in detail. An example of the experimental data analysis applying magnitudes of reduced values for limiting factors and normalized values for output photosynthesis characteristics of microalgae have been given. The analysis allows to estimate the organization of the limiting link (bottle neck) in the chain of chemical reactions determining the organism growth. Introduction of concepts of efficient growth rate and ecopotential allows to estimate driving forces and direction of evolution of systems including microalgae and environment.
References
Белянин В. Н. Светозависимый рост низших фототрофов. – Новосибирск: Наука, 1984. – 96 с.
Белянин В. Н., Сидько Ф. Я., Тренкеншу А. П. Энергетика фотосинтезирующей культуры микроводорослей. – Новосибирск: Наука, 1980. – 136 с.
Гуревич Ю. Л, Печуркин Н. С. Устойчивость и регуляция размножения в микробных популяциях. – Новосибирск: Наука, 1984. – 161 с.
Диксон М., Уэбб Э. Ферменты. Т. 1. – М.: Мир, 1982. – 392 с.
Одум Ю. Экология. Т. 1. – М.: Мир., 1986. – 328 с.
Печуркин Н. С., Терсков И. А. Анализ кинетики роста и эволюции микробных популяций (в управляемых условиях). – Новосибирск: Наука, 1975. - 216 C.
Терсков И. А., Гительзон И. И., Сидько Ф. Я., Ковров Б. Г., Батов В. А., Белянин В. Н. Интенсивное непрерывное культивирование хлореллы в плотностном режиме при различной освещенности // Управляемое культивирование микроводорослей. – М.: Наука, 1964. – С. 55-84.
Тренкеншу Р. П. Кинетика реакций при различной организации метаболических систем. – Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика, 2005. – 91 с.
Тренкеншу Р. П. Влияние организации «узкого места» метаболизма на кинетику ферментативного превращения субстрата // Молекуляр. биол. – 1988. – 22, вып. 6. – C. 1464 – 1472.
Тренкеншу Р. П. Применение теории массового обслуживания в биокинетике // Эволюционное моделирование и кинетика. – Новосибирск: Наука, 1992. – С. 125 – 160.
Тренкеншу Р. П., Вопилова Л. В. Описание мгновенных световых кривых фотосинтеза // Изв. СО АН СССР. Сер. биол. наук. – 1989. – Вып. 3. – C. 93 – 99.
Тренкеншу Р. П., Лелеков А. С. Простейшие модели роста микроводорослей 3. Потребность микроводорослей в элементах минерального питания // Экология моря. – 2005. – Вып. 70. – С. 53 – 61.
Финенко З. 3., Ланская Л. А. Рост и скорость деления водорослей в лимитированных объёмах воды // Экологическая физиология морских планктонных водорослей. – Киев: Наук. думка, 1971. – С. 22 – 50.
Чернавский Д. С., Иерусалимский Н. Д. К вопросу об определяющем звене в системе ферментативных реакций // Изв. АН СССР. Сер. биол. – 1965.- № 5. – С. 665 – 672.
Anderson P. A. Automatic recording of the growth rates of continuously cultured microorganisms // J. of General Physiol. – 1953. – 36. – P. 733 – 739.
Bannister T. T. Quantitative description of steady state, nutrient-saturated algal growth, including adaptation // Limnol. Oceanogr. – 1979. – 24, No.1. – P. 76 – 96.
Blackman F. F. Optima and limiting factors // Ann. Bot. Lond. – 1905. – 19. – P. 281 – 295.
Blackman V. N. The compound interest law and plant growth // Ann. Bot. Lond. – 1919. – 33. – P. 353 – 360.
Bryson V. Microbial selection. The turbidostatic selector – a device for automatic isolation of bacterial variants // Science. – 1952. – 117. – P. 48 – 52.
Finenko Z. Z., Hoepffner N., Williams R., Piontkovski S. A. Phytoplankton carbon to chlorophyll a ratio: response to light, temperature and nutrient limitation // Мar. Ecol. J. – 2003. – 2, № 2. – P. 40 – 63.
Flynn K.J. Do we need complex mechanistic photoacclimation models for phytoplankton? // Limnol. Oceanogr. – 2003. – 48, №6. – P. 2243 – 2249.
Ketchum B.H., Redfield A.C. A method for maintaining a continuous supply of marine diatoms by culture // Biol. Bull. – 1938. – 75. – P. 165 – 169.
Liebig J. Chemistry in its Application to Agriculture and Physiology. – London: Taylor and Walton, – 1847. – 320 p.
Macintyre, H. L., Kana T. M., Anning T., Geider R. J. Photoacclimation of photosynthesis irradiance response curves and photosynthetic pigments in microalgae and cyanobacteria // J. Phycol. – 2002. – 38. – P. 17 – 38.
Monod J. La technique de culture continue. Theorie et applications // Ann. Inst. Pasteur. – 1950. – 79. – P. 390 – 410.
Monod J. The Growth of Bacterial Cultures // Ann. Rev. Microbiol. – 1949. – 3. – P. 371 – 394.
Novick A., Szilard L. Description of the chemostat // Science. – 1950. – 112. – P. 715 – 718.
Phillips J. N., Myers J. Growth rate of Chlorella in flashing light // Plant Phys. – 1954. – 29, № 2. – P. 152 – 161.
