Исследовали структуру лабораторной популяции зеленой микроводоросли Scenedesmus quadricauda (Turp.) Breb. (=Desmodesmus communis (E. Hegew.) E. Hegew.) на разных этапах ее развития (лаг-фазе, фазе логарифмичесого роста и стационарной фазе) при низких концентрациях хлорида меди и нитрата серебра методом микрокультур, позволяющего контролировать состояние и развитие одиночных клеток, имеющих разный физиологический статус. Ответная реакция культуры S. quadricauda – изменение численности клеток и фракционного состава (доля делящихся, покоящихся и отмирающих клеток) зависели не только от концентрации токсиканта в среде, но и от физиологического состояния культуры: уровня синхронизации и фазы роста. Ионы серебра в низких концентрациях оказали на культуру более выраженное токсическое действие, чем ионы меди на разных фазах ее развития, особенно при концентрации 0,001мг/л (10-9 М). Основной механизм токсического действия солей металлов заключается в торможении процесса деления клеток. При низких концентрациях токсикантов, особенно при концентрации 0,001 мг/л, выявлен «парадоксальный» эффект, выразившийся в преобладании фракции покоящихся клеток. Временное торможение процесса деления клеток можно рассматривать в качестве защитного механизма, позволяющего сохранить целостность популяции и ее способность к длительному существованию в изменяющихся условиях среды. Полученные данные объясняют эффект действия низких концентраций веществ за счет их включения в клетку, последующего накопления и низкого их выведения.
The structure of the laboratory population of green microalgae Scenedesmus quadricauda (Turp.) Breb (=Desmodesmus communis E. Hegew.) was studied at different stages of its growth (lag-phase, log-phase and stationary phase) at low concentrations of copper chloride and silver nitrate by the method microculture, allowing to monitor the state and development of single cells having different physiological status. The response of the culture of S. quadricauda - the change in the number of cells and the fractional composition (the fraction of dividing, «dormant» and dying cells) depended not only on the concentration of the toxicant in the medium, but also on the physiological state of the culture: the level of synchronization and the growth phase. Silver ions at low concentrations had a more pronounced toxic effect on the culture than copper ions at different phases of its development, especially at a concentration of 0.001 mg/l (10-9 M). The main mechanism of the toxic effect of metals is to inhibit the process of cell division. At low concentrations of toxicants, especially at a concentration of 0.001 mg/l, a «paradoxical» effect expressed in the predominance of the fraction of «dormant» cells was revealed. The temporary inhibition of the process of cell division can be regarded as a protective mechanism that allows preserving the integrity of the population and its ability to survive in a changing environment. The obtained data explain the effect of action of low concentrations of substances due to their inclusion in the cell, the subsequent accumulation in the cell and their low excretion.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.