Action du calcium sur la croissance de Desmidiées axeniques

Résumé

A la suite d'une étude de la repartition des Desmidiées dans la nature, comparée aux conclusions des différents auteurs ayant étudié l'écologie de ces espèces, il apparait comme certain que le calcium est l'un des facteurs prépondérante parmi ceux qui contrôlent cette répartition.

Les effets de ce facteur ont été étudiés expérimentalement en comparant la croissance de quatre souchies de Desmidiées axéniques à des concentrations variables de Ca⁺⁺.

L'une de ces souches (Staurastrum paradoxum Meyen) est complètement indifférente aux concentrations en calcium de milieu.

Deux de ces souches sont moyennement sensibles, l'une durant la phase de multiplication exponentielle de la culture (Staurastrum sebaldii Reinch var. ornatum Nordst.) l'autre (Closterium strigosum Ehrb.) est affectée dans la fréquence des divisions cellulaires aux fortes concentrations. La dernière souche (Micrasterias crux-melitensis (Ehrh.) Hassal) est sensible durant toutes les phases de la croissance et à des concentrations minimes. Elle doit être considérée comme un véritable indicateur des eaux oligocalciques.

Des cultures mixtes dont la concentration relative de deux espèces varie l'une par rapport à l'autre en fonction des concentrations en calcium du milieu, ont été réalisées.

Summary

In general desmids are considered to be typical of waters with little calcium. Experiments were carried out to study the effect of this element on the growth of pure cultures. They were performed in a medium buffered with sodium phosphate to prevent excessive changes in pH. Potassium nitrate was the substance which brought growth to a halt as supplies of it were gradually exhausted. After tests with various concentrations (Fig. 1), 300 mg·1⁻¹ was chosen as the most suitable amount to add to the culture medium.

Staurastrum paradoxum, which was taken originally from a calcium-rich polluted pond, grew equally well in all four concentration of calcium (Fig. 2). Population of three other species tested increased more slowly the higher the concentration of calcium in the culture medium, though the effect on each was not identical. S. sebaldii var. ornatum grows slowly in all media; the rate at which the population increases is depressed by calcium (Fig. 5 A), though the total number attained varies less than does that of some other species (Fig. 3). Calcium not only depresses the time between divisions of Micrasterias crux-melitensis (Fig. 5 B) but reduces markedly the final numbers attained (Figs. 4, 6). Closterium strigosum differs from Micrasterias mainly in that 13.5 mg·l is the concentration below which effect on the final size of the population is slight (Fig. 7).

When Micrasterias crux-melitensis and Staurastrum sebaldii var. ornatum are cultured together in 17.1 mg·l Ca, the proportion of Staurastrum falls at first because it takes longer to adapt to the new conditions of the culture medium. After about a week the proportion begins to rise, as this species is less affected by the calcium. At lower concentrations of calcium the rise in the proportion of Staurastrum takes place more slowly (Fig. 9) because competition with Micrasterias crux-melitensis is maximum. There is no heteroantagonistic reaction of either to the other, though this appears to be the factor inhibiting the growth of M. crux-melitensis in culture with Closterium strigosum.

Zusammenfassung

Der Verbreitung der Desmidiaceen in der Natur und den Folgerungen verschiedener Forscher über die ökologischen Studien dieser Arten zufolge erscheint es wahrscheinlich, daß Calcium der wichtigste Faktor ist, der diese Verbreitung kontrolliert.

Die Wirkungen dieses Faktors wurden durch Versuche bewiesen. Vergleiche des Wachstums von Reinkulturen von vier Desmidiaceen in bezug auf die Konzentration von Calcium wurden angestellt.

Das Wachstum einer dieser untersuchten Arten (Staurastrum paradoxum Meyer) wird durch die Konzentration von Calcium nicht beeinflußt.

Zwei weitere Arten sind mehr oder weniger von Calcium abhängig: bei Staurastrum sebaldii Reinch. var. ornatum Nordst. wirkt Calcium auf die exponentielle Wachstumsperiode, bei Closterium strigosum Ehrb. wirkt Calcium bei hohen Konzentrationen auf die Zellteilung ein.

Alle Wachstumsperioden von Micrasterias crux-melitensis werden bei schwachen Calciumkonzentrationen beeinflußt. Diese Art kann als Anzeiger der oligokalkhaltigen Gewässer betrachtet werden.

Gemischte Wachstumsversuche zweier Arten in Abhängigkeit von der Calciumkonzentration wurden durchgeführt.