淡水湖における植物プランクトン群集の豊富さ、バイオマス形成、構造に対するアレロパシー性ピコシアノバクテリウムsp.の重要性

The Importance of Allelopathic Picocyanobacterium sp. on the Abundance, Biomass Formation, and Structure of Phytoplankton Assemblages in Three Freshwater Lakes.

• Iwona Bubak
• Sylwia Śliwińska-Wilczewska
• Paulina Głowacka
• Agnieszka Szczerba
• Katarzyna Możdżeń

抄録

生態学的危機を伴う夏の植物プランクトンブルームへのピコシアノバクテリアの寄与は、ヨーロッパでは新しい現象である。この問題は慎重な調査が必要である。本研究では、3つの淡水湖の植物プランクトン群集に対する淡水ピコシアノバクテリウム属のアリルロパシー活性を調べた。本研究では，淡水ピコシアノバクテリウム属細菌の植物プランクトン群集に対するアリルロパシー活性を調べた．その結果、植物プランクトン群集の細胞数やバイオマスには、sp.から得られた滲出液の添加が影響を与え、種によって阻害や刺激の程度が異なり、実験中に植物プランクトンの豊富さや優勢さが変化することが明らかになった。また，いくつかのグループの生物（特にシアノバクテリア属のシアノバクテリア）が，sp が産生・放出するアレロパシー化合物に対して耐性を示すことが観察された． また，いくつかのサンプルでは，対照群では存在していた Bacillariophyceae（例えば， , , , , , , , , , , , , ）が実験処理では完全に除去されていたことも注目に値する．この研究により、本菌が示すアレロパシー活性は、おそらく淡水生態系に共存する植物プランクトン種に影響を与える主要な競争戦略の一つであることが明らかになった。淡水貯水池におけるsp.のアリルロパシー活性については、これが初めての報告であり、淡水ピコシアノバクテリアが共存する植物プランクトン種に対してアリルロパシー特性を示した数少ない論文の一つである。

The contribution of picocyanobacteria to summer phytoplankton blooms, accompanied by an ecological crisis, is a new phenomenon in Europe. This issue requires careful investigation. We studied allelopathic activity of freshwater picocyanobacterium sp. on phytoplankton assemblages from three freshwater lakes. In this study, the allelopathic activity of the sp. on the total abundance, biomass, as well as structure of the phytoplankton assemblages were investigated. Our results indicated that addition of exudates obtained from sp. affected the number of cells and biomass of the phytoplankton communities; the degree of inhibition or stimulation was different for each species, causing a change in the phytoplankton abundance and dominance during the experiment. We observed that some group of organisms (especially cyanobacteria from the genus , , , and ) showed tolerance for allelopathic compounds produced and released by sp. It is also worth noting that in some samples, Bacillariophyceae (e.g., , , and ) were completely eliminated in the experimental treatments, while present in the controls. This work demonstrated that the allelopathic activity exhibited by the sp. is probably one of the major competitive strategies affecting some of the coexisting phytoplankton species in freshwater ecosystems. To our best knowledge this is the first report of the allelopathic activity of sp. in the freshwater reservoirs, and one of the few published works showing allelopathic properties of freshwater picocyanobacteria on coexisting phytoplankton species.