Mycelial fungi in the bottom sediments of the Black Sea

Capa

Citar

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Somente assinantes

Resumo

The material for the study of fungi from the bottom sediments of the Black Sea was collected on the voyages of the NIS “Professor Vodianitsky” (2013, 2016, 2017) at 64 stations in the depth range of 18–2080 m. Mushrooms were isolated by the culture method. 42 species of terrigenous fungi have been identified, the most represented families are Aspergillaceae and Pleosporaceae – 52.4% of the total number of species (17 and 5 species, respectively). A low abundance and frequency of occurrence of all species was recorded, Stachybotrys chartarum was most often noted (29.7%). 1–16 taxa were isolated from the samples for nutrient media, the number varied from 12–25363 (on average 2579 ± 4882) CFU/g of dry soil. The species composition and structure of mycocomplexes of sediments of various depths and different granulometric composition have been revealed. The highest indicators of species richness and abundance were recorded at depths of <100 m and in muddy sediments. The preservation of the viability of fungi in the sediments of the hydrogen sulfide zone has been confirmed. The influence of sediment depth, temperature, and salinity on the structure of mycocomplexes has not been established. Keywords: granulometric composition of sediments, species structure of mycocomplexes, hydrogen sulfide zone

Texto integral

Acesso é fechado

Sobre autores

N. Kopytina

Papanin Institute for Biology of Inland Waters Russian Academy of Sciences; Kovalevsky Institute of Biology of the Southern Seas, Russian Academy of Sciences

Autor responsável pela correspondência
Email: kopytina_n@mail.ru
Rússia, Borok, Nekouzskii raion, Yaroslavl oblast; Sevastopol

E. Bocharova

Kovalevsky Institute of Biology of the Southern Seas, Russian Academy of Sciences

Email: kopytina_n@mail.ru
Rússia, Sevastopol

Bibliografia

  1. Алексанов В.В. 2017. Методы изучения биологического разнообразия. Калуга: ГБУ ДО КО ”ОЭБЦ”.
  2. Артемчук Н.Я. 1981. Микофлора морей СССР. М.: Наука.
  3. Багрій-Шахматова Л.М. 1991. Нові для Чорного моря види облігатно морських вищих грибів // Укр. бот. журн. Т. 48. № 4. С. 59.
  4. Билай В.И., Коваль Э.З. 1988. Аспергиллы. Киев: Наук. думка.
  5. Бубнова Е.Н. 2014. Грибы прибрежной зоны Черного моря в районе Голубой бухты (восточное побережье, окрестности г. Геленджика) // Микол. и фитопатол. Т. 48. Вып. 1. С. 20.
  6. Бубнова Е.Н., Коновалова О.П. 2018. Разнообразие мицелиальных грибов в грунтах литорали и сублиторали Баренцева моря (окрестности поселка Дальние Зеленцы) // Микол. и фитопатол. Т. 52. № 5. С. 319. https://doi.org/10.1134/S0026364818050021
  7. Воронин Л.В. 1984. Микофлора рыб дельты реки Дунай // Микол. и фитопатол. Т. 18. Вып. 3. С. 265.
  8. Зайцев Ю.П., Поликарпов Г.Г., Егоров В.Н. и др. 2007. Средоточие останков оксибионтов и банк живых спор высших грибов и диатомовых в донных отложениях сероводородной батиали Черного моря // Доповіді Національної Академії наук України. № 7. С. 159.
  9. Зайцев Ю.П., Поликарпов Г.Г., Егоров В.Н. др. 2008. Биологическое разнообразие оксибионтов (в виде жизнеспособных спор) и анаэробов в донных осадках сероводородной батиали Черного моря // Доповіді Національної Академії наук України. № 5. С. 168.
  10. Зелезинская Л.М. 1980. О микроскопических грибах прибрежных биотопов Одесского залива и некоторых лиманов // Гидробиол. журн. Т. 16. № 1. С. 20.
  11. Копытина Н.И. 2005. Распространение грибов рода Chaetomium Kze: Fr (Ascomycota) в северо-западной части Черного моря // Микол. и фитопатол. Т. 39. Вып. 5. С. 12.
  12. Копытина Н.И. 2018. Водные микроскопические грибы Понто-Каспийского бассейна (чек-лист, синонимика). Воронеж: ООО “Ковчег”.
  13. Копытина Н.И. 2020. Микобиота пелагиали Одесского региона северо-западной части Черного моря // Вестник Томского государственного университета. Биология. № 52. С. 140. https://doi.org/10.17223/19988591/52/8
  14. Копытина Н.И., Андреева Н.А., Сизова О.С. и др. 2023. Комплексы грибов на пластинах, покрытых противообрастающей краской, модифицированной наночастицами // Биология внутр. вод. № 4. С. 464. https://doi.org/10.31857/S0320965223040137
  15. Копытина Н.И., Бочарова Е.А. 2023. Комплексы грибов на целлюлозосодержащих субстратах в прибрежных и глубоководных районах Черного моря // Тр. Ин-та биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина РАН. Вып. 103(106). С. 28. https://doi.org/10.47021/0320-3557-2023-28-39
  16. Копытина Н.И., Бочарова Е.А., Гулина Л.В. 2024. Новые находки культивируемых микромицетов в глубоководных отложениях Черного моря // Тр. Ин-та биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина РАН. Вып. 105(108). С. 45. https://doi.org/10.47021/0320-3557-2024-45-53
  17. Копытина Н.И., Зайцев Ю.П. 2011. Микологические исследования в сероводородной зоне Черного моря (обзор) // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. Вып. 25. С. 286.
  18. Копытина Н.И., Сергеева Н.Г. 2023. Ассоциации грибов и нематод в Черном море // Тр. Ин-та биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина РАН. Вып. 102(105). С. 36. https://doi.org/10.47021/0320-3557-2023-36-46
  19. Копытина Н.И., Родионова Н.Ю., Бочарова. Е.А. 2023. Влияние абиотических факторов на структуру комплексов грибов в пелагиали Черного и Азовского морей летом 2019 г. // Вестн. Томск. гос. ун-та. Биология. № 62. С. 109. https://doi.org/10.17223/19988591/62/6
  20. Крисс А.Е. 1959. Морская микробиология (глубоководная). М.: Изд-во АН СССР.
  21. Методы экспериментальной микологии. Справочник. 1982. Киев: Наук. думка.
  22. Мирзоева Н.Ю., Гулин С.Б., Сидоров И.Г. и др. 2018. Оценка скорости седиментации и осадконакопления в прибрежных и глубоководных акваториях Черного моря с использованием природных и антропогенных (Чернобыльских) радионуклидов // Система Черного моря. М.: Науч. мир. https://doi.org/10.29006/978-5-91522-473-4.2018.659
  23. Неврова Е.Л., Снигирева А.А., Петров А.Н., Ковалева Г.В. 2015. Руководство по изучению микрофитобентоса и его применению для контроля качества воды. Севастополь; Симферополь: Н. Орiанда.
  24. Пивкин М.В., Худякова Ю.В., Кузнецова Т.А. и др. 2005. Грибы аквапочв прибрежных акваторий Японского моря в южной части Приморского края // Микол. и фитопатол. Т. 39. Вып. 6. С. 50.
  25. Садогурский С.Е. 1999. Отмирание зарослей Zostera marina L. у Сары-Булатских островов (Каркинитский залив, Черное море) // Заповідна справа в Україні. Т. 5. Вип. 2. С. 17.
  26. Худякова Ю.В., Пивкин М.В., Кузнецова Т.А. и др. 2000. Грибы грунтов Японского моря (Российское побережье) и их биологически активные метаболиты // Микробиология. Т. 69. № 5. С. 722.
  27. Aleem A.A. 1975. Marine Fungi from Rumania // Rapp. Comm. int. Mer Medit. V. 23. № 2. P. 73.
  28. Âpas M. 1990. Observations sur le developpement du mycoplancton cotier de la Mer Noire lie au phenomene d'eutrophisation // Cercetӑri marine. IRCM. № 23. P. 73.
  29. Bubnova E.N., Grum-Grzhimaylo O.A., Kozlovsky V.V. 2020. Composition and structure of the community of mycelial fungi in the bottom sediments of the White Sea // Moscow university biological sciences bulletin. V. 75. № 3. P. 153. https://doi.org/10.3103/S0096392520030037
  30. Clarke K.R., Gorley R.N., Somerfield P.J., Warwickb R.M. 2014. Change In Marine Communities: An Approach to Statistical Analysis and Interpretation (3rd edition). PRIMER-E Ltd: Plymouth.
  31. Codreanu R., Codreanu-Balcescu D. 1981. On two Metschnikowia yeast species producing hemocoelic infections in Daphnia magna and Artemia salina (Crustacea, Phyllopoda) from Romania // J. Invertebrate Pathol. V. 37. Iss. 1. P. 22. https://doi.org/10.1016/0022-2011(81)90049-5
  32. Damare S., Raghukumar C., Raghukumar S. 2006. Fungi in deep-sea sediments of the Central Indian Basin // Deep Sea Research Part I. Oceanographic Research Papers. V. 53. № 1. P. 14. https://doi.org/10.1016/j.dsr.2005.09.005
  33. De Hoog G.S., Guarro J., Gene J., Figueras M.J. 2000. Atlas of clinical fungi. Utrecht: CBS; Spain: Reus.
  34. Florio Furno M., Poli A., Ferrero D. et al. 2022. The culturable mycobiota of sediments and associated microplastics: from a harbor to a marine protected area, a comparative study // J. of fungi (Basel, Switzerland). V. 8. № 9. P. 927. https://doi.org/10.3390/jof8090927
  35. Jones E.B.G., Sakayaroj J., Suetrong S. et al. 2009. Classification of marine Ascomycota, anamorphic taxa and Basidiomycota // Fungal Diversity. V. 35. P. 1.
  36. Jones E.B.G., Suetrong S., Sakayaroj J. et al. 2015. Classification of marine Ascomycota, Basidiomycota, Blastocladiomycota and Chytridiomycota // Fungal Diversity. V. 73. PP. 1. https://doi: https://link.springer.com/article/10.1007/s13225-015-0339-4
  37. Khusnullina A.I., Bilanenko M.M., Kurakov A.V. 2018. Microscopic Fungi of White Sea Sediments // Contemp. Problems Ecol. V. 11. Р. 503. https://doi.org/10.1134/S1995425518050062
  38. Kirichuk N.N., Pivkin M.V., Polokhin O.V. 2012. Fungal assemblages of submarine soils of the Eastern Sakhalin Shelf // Rus. J. Mar. Biol. V. 38. № 5. P. 375. https://doi.org/10.1134/S1063074012050069
  39. Kohlmeyer J. 1977. New genera and species of higher fungi from the deep sea (1615–5315 m) // Rev. Mycol. V. 41. P. 189.
  40. Kohlmeyer J., Kohlmeyer E. 1979. Marine mycology: The higher fungi. New York: Academic.
  41. Dupont J., Magnin S., Rousseau F. et al. 2009. Molecular and ultrastructural characterization of two ascomycetes found on sunken wood off Vanuatu Islands in the deep Pacific Ocean // Mycol. Res. V. 113. P. 1351.
  42. Leonard D.R.P., Clarke K.R., Somerfield P.J., Warwick R.M. 2006. The application of an indicator based on taxonomic distinctness for UK marine biodiversity assessments // J. Environ. Manag. V. 78. P. 52.
  43. Meyers S.P., Ahearn D.G., Roth F.J. 1967. Mycological investigations of the Black Sea // Bulletin of Marine Science. V. 17. № 3. P. 576.
  44. Nagano Y., Nagahama T., Hatada Y., Nunoura T. 2010. Fungal diversity in deep-sea sediments – the presence of novel fungal groups // Fungal Ecol. V. 3(4). P. 316. https://doi.org/10.1016/j.funeco.2010.01.002
  45. Pachiadaki M.G., Rédou V., Beaudoin D.J. et al. 2016. Fungal and prokaryotic activities in the marine subsurface biosphere at Peru Margin and Canterbury Basin inferred from RNA-based analyses and microscopy // Frontiers in Microbiology. V. 7. P. 846. https://doi.org/10.3389/fmicb.2016.00846
  46. Padmanaban V.P., Verma P., Gopal D. 2019. Phylogenetic identification and metabolic potential of bacteria isolated from deep sea sediments of Bay of Bengal and Andaman Sea // Indian J. Exp. Biol. V. 57. P. 561.
  47. Raghukumar C., Raghukumar S. 1998. Barotolerance of fungi isolated from deep-sea sediments of the Indian Ocean // Aquat. Microb. Ecol. V. 15. P. 153.
  48. Rédou V., Ciobanu M.C., Pachiadaki M.G. et al. 2014. In-depth analyses of deep subsurface sediments using 454-pyrosequencing reveals a reservoir of buried fungal communities at record-breaking depths // FEMS Microbiol. Ecol. V. 90. № 3. P. 908. https://doi.org/10.1111/1574-6941.12447
  49. Rédou V., Navarri M., Meslet-Cladière L. et al. 2015. Species richness and adaptation of marine fungi from deep-subseafloor sediments // Appl. and Environ. Microbiol. V. 81. P. 3571. https://doi.org/10.1128/AEM.04064-14
  50. Rojas-Jimenez K., Grossart H.-P., Cordes E. 2020. Fungal Communities in Sediments Along a Depth Gradient in the Eastern Tropical Pacific // Frontiers in Microbiology. V. 11. P. 575207. https://doi.org/10.3389/fmicb.2020.575207
  51. Sergeeva N.G., Kopytina N.I. 2014. The first marine filamentous fungi discovered in the bottom sediments of the Oxic/Anoxic Interface and in the Bathyal Zone of the Black Sea // Turkish J. Fish and Aquat. Sci. V. 14. № 1–2. Р. 497. https://doi.org/10.4194/1303-2712-v14_2_21
  52. Singh P., Raghukumar C., Meena R. et al. 2012. Fungal diversity in deep-sea sediments revealed by culture-dependent and culture-independent approaches // Fungal Ecol. V. 5. P. 543. https://doi.org/10.1016/j.funeco.2012.01.001
  53. Spatafora J.W., Volkmann-Kohlmeyer B., Kohlmeyer J. 1998. Independent terrestrial origins of the Halosphaeriales (marine Ascomycota) // Amer. J. Bot. V. 85. № 11. P. 1569.
  54. Visagie C.M., Houbraken J., Frisvad J.C. et al. 2014. Identification and nomenclature of the genus Penicillium // Stud. Mycol. V. 78. P. 343. https://doi.org/10.1016/j.simyco.2014.09.001
  55. Wang Z.P., Liu Z.Z., Wang Y.L. et al. 2019. Fungal community analysis in seawater of the Mariana Trench as estimated by Illumina HiSeq. RSC advances. V. 9(12). P. 6956. https://doi.org/10.1039/c8ra10142f
  56. Xu W., Gao Y., Gong L. et al. 2019. Fungal diversity in the deep-sea hadal sediments of the Yap Trench by cultivation and high throughput sequencing methods based on ITS rRNA gene // Deep Sea Res. Part I: Oceanographic Research Papers. V. 145. P. 125. https://doi.org/10.1016/j.dsr.2019.02.001
  57. Zaitsev Y.P., Polikarpov G.G. 2008. Recently discovered new biospheric pelocontour function in the Black Sea reductive Bathyal Zone // J. the Black Sea/Mediterranean Environ. V. 14. Iss. 3. P. 151.
  58. Zhang X.Y., Zhang Y., Xu X.Y. et al. 2013. Diverse deep-sea fungi from the South China Sea and their antimicrobial activity // Current Microbiol. V. 67(5). P. 525. https://doi.org/10.1007/s00284-013-0394-6
  59. Zhou Y., Gao X., Shi C. et al. 2021. Diversity and antiaflatoxigenic activities of culturable filamentous fungi from deep-sea sediments of the South Atlantic Ocean // Mycobiol. V. 49. P. 151. https://doi.org/10.1080/12298093.2020.1871175

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
Baixar
2. Fig. 1. Map of bottom sediment sampling stations:  – May 21–30, 2013,  – June 08–20, 2016,  – October 25–30, 2016,  – March 28–April 14, 2017.

Baixar (100KB)
Metadados
3. Fig. 2. Distribution of taxonomic index values Δ+ (a) and Λ+ (b) for mycocomplexes formed at different depths. Solid lines indicate the 95% probability funnel, dotted lines indicate the average “expected” value of the indices calculated based on the master list of fungal species in the soils of the entire Black Sea (192 species).  – values of the Δ+ and Λ+ indices at depths of 1 – ≤50 m; 2 – 51–100 m; 3 – 500–2080 m (hydrogen sulfide zone).

Baixar (78KB)
Metadados
4. Fig. 3. Distribution of the values of the taxonomic indices Δ+ (a) and Λ+ (b) for mycocomplexes formed in loose bottom sediments of different granulometric composition. The solid lines indicate the 95% probability funnel, the dotted lines indicate the average “expected” value of the indices calculated on the basis of the master list of fungal species in the soils of the entire Black Sea (192 species).  – values of the indices Δ+ and Λ+: 1 – gray silt; 2 – black silt; 3 – shell rock; 4 – sandy soil; 5 – sandy-shell.

Baixar (95KB)
Metadados

Declaração de direitos autorais © The Russian Academy of Sciences, 2025