Введение

Вид одноклеточного организма Didymosphenia geminata, обычно известный как дидимо или «скальный мозг», – это вид диатомовых водорослей, образующий нежелательные разрастания в пресноводных реках и ручьях с постоянно низкой температурой воды и низким содержанием питательных веществ. Он произрастает в северном полушарии и считается инвазивным видом в Австралии, Аргентине, Новой Зеландии и Чили. Даже в пределах своего естественного ареала он приобрел инвазивные характеристики с 1980-х годов, оказывая влияние на среду обитания рек, источники пищи для рыб и ухудшая условия для рекреационной деятельности. Эта микроскопическая водоросль может распространяться даже в одной капле воды. Didymosphenia geminata – это диатомея, тип одноклеточного организма, уникальная своими клеточными стенками из диоксида кремния (SiO2). Жизненный цикл диатомей включает как вегетативное, так и половое размножение, хотя половая стадия у этого вида пока не задокументирована. Несмотря на симметрию только вдоль апикальной оси, характерную для гомфонемоидных диатомей, он относится к цимбелоидным, которые обычно симметричны по обеим главным осям. Клетки содержат рафу, позволяющую им перемещаться по поверхностям, и апикальное поле пор, через которое выделяется стебелек из мукополисахаридов. Стебелек может прикрепляться к камням, растениям или другим подводным поверхностям. При делении клетки диатомеи посредством вегетативного размножения, стебелек также делится, в конечном итоге образуя массу разветвленных стебельков. Причиной нежелательных разрастаний является не сама клетка, а их массовое производство внеклеточных стебельков. Внеклеточные полимерные вещества (EPS), формирующие стебельки, состоят в основном из полисахаридов и белка, образуя сложные многослойные структуры, устойчивые к разложению. Распространение дидимо за последние два десятилетия, по-видимому, постепенно расширяется за пределы его естественного ареала. Даже в пределах своего естественного ареала поступают сообщения о чрезмерном росте в районах, где ранее он встречался только в низких концентрациях. В настоящее время считается, что дидимо является уроженцем штата Нью-Йорк.

Российская Федерация

Бурятия. Широко распространен на обширных территориях России. Обнаружение, экология, качество воды и сканирующая электронная микроскопия *D. geminata* из месторождения Ирокинды, Бурятия, Джон Г. Аронсон, Североамериканский симпозиум по диатомовым водорослям, сентябрь 2011 года.

Канада

Альберта: Самые ранние зафиксированные случаи обнаружения D. geminata в реках Альберты относятся к середине 1990-х годов (например, в верховьях реки Боу в Национальном парке Банфф). В последние годы (с 2005 года по настоящее время) наличие дидимо и его цветение были задокументированы в большинстве рек бассейна реки Южный Саскачеван. Британская Колумбия: D. geminata впервые был отмечен как вредоносный вид в конце 1980-х годов на острове Ванкувер. С тех пор о вспышках дидимо сообщалось как на острове, так и на материковой части провинции. Квебек: D. geminata впервые был официально зарегистрирован в 2006 году, однако недавние данные свидетельствуют о его присутствии в донных отложениях еще в 1970-х годах. Нью-Брансуик: D. geminata впервые был зарегистрирован в 2007 году. Онтарио: D. geminata был обнаружен в верховьях реки Сент-Мэрис в 2015 и 2016 годах.

Южная Америка

Чили: В 2010 году Геологическая служба США (USGS) и чилийская лаборатория Centro de Investigacion en Ecosistemas de la Patagonia (CIEP) подтвердили обнаружение диатомовой водоросли D. geminata (didymo), образующей обширные размножения в чилийских реках региона Лос-Лагос (X Región de Los Lagos) в Андах к западу от города Эскель, расположенного в провинции Чубут (Аргентина). Сообщения поступали о загрязнении рек Эсполон и Футалеуфу, в общей сложности на протяжении более 56 километров речного русла.

Новая Зеландия

D. geminata был обнаружен в Новой Зеландии в 2004 году, что стало первым случаем его обнаружения в южном полушарии. С целью ограничить его распространение, в декабре 2005 года весь Южный остров Новой Зеландии был объявлен контролируемой территорией. Была проведена масштабная информационная кампания для сдерживания распространения, однако впоследствии он был обнаружен во все большем числе рек.

Альтернативная теория

В регионе Гаспези провинции Квебек было проведено палеолимонологическое исследование с целью (i) оценить обоснованность утверждений о том, что дидимо является интродуцированным видом в Квебеке, и (ii) изучить возможные механизмы, лежащие в основе недавнего распространения дидимо в этом регионе. Было установлено, что недавняя инвазия или перенос дидимо в регион Гаспези является крайне маловероятным объяснением вспышек численности дидимо после 2006 года. Показано, что пресноводные экосистемы Гаспези реагируют на недавнее потепление климата. Учитывая экологические предпочтения и среду обитания дидимо, было предположено, что изменения в региональных реках, связанные с климатом, вероятно, являются важным фактором, способствующим его распространению. Доктор Макс Ботуэлл из Environment Canada утверждает, что малофосфорные ручьи создают условия для цветения этих водорослей. Научная статья "Цветение бентосных диатомовых водорослей в малофосфорных водотоках" была впервые опубликована в марте 2017 года.