Subfossil records of Cladocera from the tundra Lake Yambeto in the Yamal Peninsula

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

We performed a paleoecological study of a 124-cm-long sediment core from Lake Yambeto (southern part of the Yamal Peninsula, Yamalo-Nenets Autonomous Okrug, Russia), which consists of a series of lake basins varying in depth (up to 6.9 m) and merged with each other. The species composition of subfossil cladocerans was analyzed: a total of 26 taxa from 5 families were identified; of them, 73% belonged the family Chydoridae, thus ranking it as the most diverse. The cladoceran assemblage was dominated by Holarctic and Palearctic species, with Bosmina (Eubosmina) longispina, Bosmina longirostris, and Chydorus cf. sphaericus as the most abundant. The mean saprobity index (1.52) characterized the lake as β-mesosaprobic.

Ключевые слова

Полный текст

1. Introduction

Layer-by-layer sedimentological analysis reveals a lot about the history of lake biocenoses and their inhabitants (Smirnov, 2010). Paleoclimate reconstructions are often based on pollen and diatoms, both valuable bioindicators of environmental change (Nigamatzyanova et al., 2020; Valieva et al., 2020). Another important source of data on past climate trends is subfossil cladoceran remains that accumulate abundantly in lake sediments: their chitinous structures (headshields, carapaces, postabdomens, postabdominal claws, etc.) are typically well-preserved and thus can be relatively easily identified to the species level (Frolova and Ibragimova, 2015; Nigmatullin et al., 2021). Notably, cladocerans are very responsive to environmental changes. In this light, a proper understanding of the natural climate variability during the past and its impact on fresh-water ecosystems is essential for predicting both current and future climate transformations (Nevalainen et al., 2011). This article discusses the results of our study of Lake Yambeto (southern part of the Yamal Peninsula) aimed to model its past environmental conditions and to estimate the species richness of its cladoceran assemblages.

2. Materials and methods

A core of bottom sediments for subsequent paleontological study was sampled at a depth of 6 m from Lake Yambeto (68˚11′74.7′′N 068˚58′42.8′′). The obtained core was cut into 1 cm thick segments. Prior treatment of the segments was carried out using the standard method (Korhola and Rautio, 2001). The dry segments (0.5–1.0 g) were heated in 10% KOH at 75°С for 30 min, rinsed through a 50 µm sieve, and examined under an AxioLab A1 light microscope at 100–400× magnification. Cladocerans were identified using special keys for subfossil remains (Szeroczyńska and Sarmaja-Korjonen, 2007) and modern species (Kotov et al., 2010; Korovchinskii et al., 2021).

3. Results and discussion

A total of 26 cladoceran taxa from 15 genera and 5 families (Chydoridae – 73%, Bosminidae – 8%, Daphniidae – 12%, Eurycercidae – 4%, and Sididae – 4%) were identified in the lake zoothanatocenoses. The concentration of subfossil cladoceran remains per 1 g of the dry segment weight varied from 87 to 390 ind./g (249 ind./g on average). B. (Eubosmina) longispina was the dominant species (2804 ind., 40.1%). Ch. cf. sphaericus (1978 ind., 28.3%) and B. longirostris (1317 ind., 18.8 %) were the secondary species. Graptoleberis testudinaria, Pleuroxus uncinatus, and Eurycercus sp., all indicating the overgrowing of some areas in the lake, were also recorded. Pelagic species were the most abundant, but littoral species, mostly from the family Chydoridae, were characterized by a higher taxonomic diversity. A large proportion of taxa included species confined to the Palearctic and Holarctic zones. The Pantle-Buck saprobity index varied from 1.40 to 1.64 (1.52±0.96 on average), which is characteristic of β-mesosaprobic conditions.

4. Conclusions

The sediment core from Lake Yambeto contained 26 subfossil cladoceran taxa. B. (E.) longispina, a pelagic species, prevailed. B. longirostris, a small-sized species, and Ch. cf. sphaericus, a littoral dweller, were less abundant. The data obtained show that the species diversity of the lake is determined by littoral taxa and species native to northern regions. The values of the saprobity index suggest that the lake is β-mesosaprobic.

Acknowledgements

The field work that included sediment core sampling was supported by the Russian Science Foundation (project no. 20-17-00135). The analysis of lake sediments and subfossil cladocedrans was funded by the subsidy allocated to Kazan Federal University for state assignment no. 671-2020-0049 in the sphere of scientific activities, as well as by the Kazan Federal University Strategic Academic Leadership Program.

Conflict of interest

The authors declare no conflict of interest.

×

Об авторах

N. Nigmatullin

Kazan Federal University

Автор, ответственный за переписку.
Email: NiMNigmatullin@kpfu.ru
Россия, Kremlyovskaya Str., 4/5, Kazan, 420008

G. Nigamatzyanova

Kazan Federal University

Email: NiMNigmatullin@kpfu.ru
Россия, Kremlyovskaya Str., 4/5, Kazan, 420008

E. Valieva

Kazan Federal University

Email: NiMNigmatullin@kpfu.ru
Россия, Kremlyovskaya Str., 4/5, Kazan, 420008

O. Tumanov

Kazan Federal University

Email: NiMNigmatullin@kpfu.ru
Россия, Kremlyovskaya Str., 4/5, Kazan, 420008

L. Frolova

Kazan Federal University

Email: NiMNigmatullin@kpfu.ru
Россия, Kremlyovskaya Str., 4/5, Kazan, 420008

Список литературы

  1. Frolova L.A., Ibragimova A.G. 2015. Cladocera remains from sediments of Kilometrovoe and Kotovo lakes, Kharbey system (Bolshezemelskaya tundra). Trudy Karel’skogo nauchnogo tsentra RAN [Proceedings of the Karelian Research Centre of the Russian Academy of Sciences] 5: 5-17. doi: 10.17076/lim34
  2. Korhola A., Rautio M. 2001. Cladocera and other branchiopod crustaceans. In: Smol J.P., Birks H.J.B., Last W.M. (Eds.), Tracking environmental change using lake sediments. Dordrecht: Kluwer Acad. Publ., pp. 125-165. doi: 10.1007/0-306-47671-1_2
  3. Korovchinskii N.M., Kotov A.A., Sinev A.Yu. et al. 2021. Vetvistousyye rakoobraznyye (Crustacea: Cladocera) Severnoy Yevrazii [Cladocera (Crustacea: Cladocera) of Northern Eurasia]. Moscow: Tov-vo. Nauchn. Izd. KMK. (in Russian)
  4. Kotov A.A., Sinev A.Ju., Glagolev S.М. et al. 2010. Water fleas (Cladocera). In: Alekseyev V.R., Tsalolikhin S.Ya. (Eds.), Opredelitelʹ zooplanktona i zoobentosa presnykh vod Yevropeyskoy Rossii [Key to zooplankton and zoobenthos in fresh waters of European Russia]. Moscow: Tov-vo. Nauchn. Izd. KMK, pp. 151-276. (in Russian)
  5. Nevalainen L., Sarmaja-Korjonen K., Luoto T.L. 2011. Sedimentary Cladocera as indicators of past water-level changes in shallow northern lakes. Quaternary Research 75: 430-437. doi: 10.1016/j.yqres.2011.02.007
  6. Smirnov N.N. 2010. Istoricheskaya ekologiya presnovodnykh zootsenozov [Historical ecology of freshwater zoocenoses]. Moscow: Tov-vo. Nauchn. Izd. KMK. (in Russian)
  7. Szeroczyńska K., Sarmaja-Korjonen K. 2007. Atlas of subfossil Cladocera from central and northern Europe. Poland: Friends Lower Vistula Society.
  8. Nigamatzyanova G., Frolova L., Nigmatullin N. et al. 2020. Vegetation and climate changes in the Northeast European Russia (Nenets Autonomous Okrug, Russia). In: 20th International Multidisciplinary Scientific Geoconference “Energy and Clean Technologies”, pp. 547-552. doi: 10.5593/sgem2020/4.1/s19.068
  9. Valieva E., Frolova L., Nigamatzyanova G. et al. 2020. Diatoms in bottom sediments of the arctic lake in the Pechora River delta (Nenets Autonomous Okrug, Russia). In: 20th International Multidisciplinary Scientific Geoconference “Energy and Clean Technologies”, pp. 391-398. doi: 10.5593/sgem2020/4.1/s19.049
  10. Nigmatullin N.M., Nigamatzyanova G.R., Valieva E.A. et al. 2021. Recent Cladocera (Branchiopoda, Crustacea) in the taphocenoses of Lakes of the Pechora River delta (Russia). Uchenye Zapiski Kazanskogo Universiteta. Seriya Estestvennye Nauki [Proceedings of Kazan University. Natural Sciences Series] 163: 527-537. doi: 10.26907/2542-064X.2021.3.527-537 (in Russian)

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Nigmatullin N., Nigamatzyanova G., Valieva E., Tumanov O., Frolova L., 2022

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».