Ταξινομική και οικολογική μελέτη κυανοβακτηρίων από σπήλαια της Ελλάδος

Abstract

In the present doctoral thesis, Cyanobacteria from three distant Greek caves “Kastria”, Francthi” and “Selinitsa” located in Peloponnese, were examined with emphasis on their taxonomy and ecology. Sampling was conducted seasonally at each cave and at selected sites (1-7). The following environmental parameters were measured during the whole survey and at each sampling site: Photosynthetically Active Radiation (PAR), Air Temperature (Τ), and Relative Humidity (RH). For resolving taxonomic problems or for establishing new taxonomic entities, the combined use of traditional methods (optical and electron microscopy) and 16S rRNA analysis were applied. The total lipids from selected species were extracted and then separated into polar and neutral. The polar lipids were further fractioned and their bands were screened for antibacterial activity. Summary of the main results: • Identification of 156 taxa (39 genera, 115 species) • Establishment of two new monospecific genera (Iphinoe spelaeobios, Toxopsis calypsus) • Description of one new species (Phormidium melanochroun) • 49 taxa as new records from Greece • 8 taxa representing the 2nd record worldwide • Distinct differentiation of the caves in terms of the cyanobacterial communities • Variations in species composition could be attributed to abiotic factors such as cave morphology, water viability, and nature of the substratum. • Both taxa Toxopsis calypsus and Phormidium melanochroun showed antibacterial activity against Gram+ bacteria -None of them showed activity against Gram- bacteria -In Phormidium melanochroun one band of polar lipids showed activity against methanol -Toxopsis calypsus showed better antibacterial activity.

Αντικείμενο της διδακτορικής διατριβής είναι η ταξινομική - οικολογική μελέτη κυανοβακτηρίων από τρία σπήλαια της Πελοποννήσου «Καστριά», «Φράγχθι» και «Σεληνίτσα». Πραγματοποιήθηκαν εποχικές, ετήσιες δειγματοληψίες φυσικού υλικού από (7) δειγματοληπτικές θέσεις σε κάθε σπήλαιο. Καταγράφηκαν οι περιβαλλοντικές παράμετροι της ενεργού φωτοσυνθετικής ακτινοβολίας - (PAR), της Θερμοκρασίας (Τ) και της Σχετικής Υγρασίας (RH) και συσχετίσθηκαν με τις κοινότητες των κυανοβακτηρίων. Η ταξινόμηση ειδών πραγματοποιήθηκε με κλασικές μεθόδους φωτονικής και ηλεκτρονικής μικροσκοπίας και με συνδυασμό σύγχρονων μεθόδων (16S rRNA). Επιπλέον, πραγματοποιήθηκε εκχύλιση ολικών λιποειδών κυανοβακτηρίων, διαχωρισμός των ολικών σε πολικά και ουδέτερα και εν συνεχεία, διαχωρισμός των πολικών στα συστατικά τους. Τα λιποειδή ελέγχθηκαν ως προς την αντιβακτηριακή τους δράση έναντι 8 προτύπων και κλινικών βακτηριακών στελεχών. Αποτελέσματα-συμπεράσματα: • Προσδιορίσθηκαν 156 taxa (39 γένη, 115 είδη) • 2 νέα γένη και είδη (Iphinoe spelaeobios, Toxopsis calypsus) • 1 νέο είδος (Phormidium melanochroun) • 49 taxa αποτελούν πρώτες αναφορές για την Ελλάδα • 8 taxa αναφέρονται 2η φορά παγκοσμίως • Σαφής διαφοροποίηση των κοινοτήτων κυανοβακτηρίων στα σπήλαια • Παράγοντες που διαμορφώνουν τις βιοκοινότητες στα σπήλαια, εκτός από τις περιβαλλοντικές, είναι και η μορφολογία σπηλαίου, η διαθεσιμότητα του νερού, ο τύπος και η συνεκτικότητα του υποστρώματος • Τα Toxopsis calypsus και Phormidium melanochroun εμφανίζουν αντιβακτηριακή δράση έναντι προτύπων και κλινικών Gram+ βακτηρίων - Δεν εμφανίζεται δράση έναντι Gram- βακτηρίων - Μία ζώνη των πολικών λιποειδών του Phormidium melanochroun προκαλεί αναστολή της δράσης της μεθανόλης - Καλύτερη αντιβακτηριακή δράση εμφανίζει το Toxopsis calypsus.