Bull. Slov. Bot. Spoločn., Bratislava, Supl. 10: 83–86, 2004
Epilitické cyanobaktérie a riasy v podzemnom Mauzóleu Chatam
Sófer
Epilithic cyanobacteria and algae in subterrean Mausoleum Chatam Sófer
BOHUSLAV UHER & ĽUBOMÍR KOVÁČIK
Katedra botaniky PríF UK, Révová 39, 811 02 Bratislava 1; uher@fns.uniba.sk
The species composition of epilithic cyanobacteria and algae in subterrean Mausoleum Chatam Sofer,
was investigated over a period of one year (2002) with samples collected and monospecious cultures
cultivated. A total of 28 taxa of cyanobacteria and algae were determined, 109 unialgal strains were
obtained. The dominant species within these communities are mainly filamentous forms of
cyanobacteria (Nostoc, Leptolyngbya), chlorophytes (Klebsormidium), xanthophytes (Heterococcus)
and also unicellular cyanobacteria (Chroococcidiopsis) and chlorophytes (Chlorella,
Chlorosarcinopsis).
Keywords: algae, biodeterioration, cyanobacteria, Chatam Sofer, subaerial biotopes.
Na území Bratislavy sa nachádza niekoľko historických cintorínov (Ondrejský cintorín,
Evanjelický cintorín Kozia brána, Cintorín sv. Mikuláša, Neologický židovský
cintorín atď.). Čiastkové údaje o cyanobaktériách a riasach z náhrobkov cintorínov
uverejnili už skôr Kapusta & Kováčik (2000), Uher (2002), Uher & Kováčik (2002).
Chatam Sófer pôsobil v Bratislave v období 1806–1839 ako hlavný rabín
a predstavený ješivy (židovskej školy), ktorá tu existovala od 14. storočia až do roku
1939. Kamenná tumba so Sóferovými telesnými ostatkami tvarovo pripomína antický
sarkofág. Nachádza sa v betónovej hrobke pred portálom tunela od Dunaja pod
úrovňou frekventovanej mestskej komunikácie spolu s ďalšími 23 zachovanými
hrobmi a 41 náhrobnými kameňmi starého židovského cintorína, ktorý na tomto mieste
bol založený v roku 1670 (Stern 1998). Cieľom výskumu bolo prostredníctvom
kultivácie zistiť potenciálnu fykoflóru v podzemnom Mauzóleu Chatam Sófer
a zároveň stanoviť, ktoré štádium predstavuje pre daný druh „vegetatívnu bunku“.
Materiál a metódy
Z hľadiska substrátu ide zväčša o pieskovcové náhrobné kamene. Odber vzoriek bol vykonávaný roku
1998 krátko pred totálnou rekonštrukciou Mauzólea, keď vnútorné priestory betónovej krypty boli
osvetľované len v čase čoraz častejších návštev židovských veriacich, teplota vzduchu (1 m nad
betónovou podlahou) v tom čase v priebehu roka kolísala v rozpätí 9,8–21 °C a relatívna vlhkosť
vzduchu 96–98%. Nevyhnutným predpokladom na štúdium účasti cyanobaktérií a rias v procese
biodeteriorizácie kamenných substrátov je využitie laboratórnych kultivácií. Metodiku laboratórneho
štúdia cyanobaktérií sme robili podľa práce Ettl (1978). Cyanobaktérie a riasy boli pestované v
tekutom a pevnom živnom médiu (s 1,5% agarom), resp. v tzv. bifáze (Davis 1967), pričom sme
použili kultivačné médiá Z podľa Zehndera (Staub 1961), BG11 (Rippka et al. 1979) a BBM
(Chantanachat & Bold 1962). Spôsob izolácie a kmeňovej kultivácie sme vykonali podľa práce
Komárka (1978). Kultúry sme udržiavali pri laboratórnej teplote cca 22 °C a permanentnom
žiarivkovom osvetlení 662 l H resp. 2,14 W.m2
(PAR), alebo 10,3 µmol.s-1
.m-2
. Pri mikroskopovaní
sme používali mikroskop značky Zeiss pri zväčšeniach (okulár H objektív) 16 H 10, 16 H 40 a 16 H 100
83
(olejová imerzia), na meranie objektov sme používali okulár s mikrometrom. Na determináciu a
taxonomické vyhodnotenie kultúr cyanobaktérií a rias sme použili viaceré determinačné kľúče a
monografie (Albertano & Kováčik 1994, Andrejeva 1975, Ettl & Gärtner 1995, Geitler 1932, Hindák
et al. 1978, Komárek & Anagnostidis 1999, Starmach 1966 a i.). Pri štúdiu sme sa pridržiavali zásad
taxonomickej práce ako uvádza Komárek (1978). Taxonomická nomenklatúra je zjednotená podľa
práce Marhold & Hindák (1998), skratky autorov botanických mien rastlín sú podľa práce Brummitt &
Powell (1992).
Výsledky a diskusia
V podzemnom Mauzóleu Chatam Sófer sme determinovali celkom 28 taxónov, z čoho
je 7 cyanobaktérií, 1 žltozelená riasa a 20 zelených rias.
Nasledujúci zoznam obsahuje všetky druhy cyanobaktérií a rias súhrnne za celé
obdobie výskumu v podzemnom Mauzóleu Chatam Sófer, s uvedenou frekvenciou
kmeňov Kováčik et Uher 1998/ * s poradovým číslom v zátvorke.
CYANOBACTERIA/CYANOPHYTA
Trieda: Cyanophyceae
Rad: Chroococcales
Čeľaď: Synechococcaceae
Aphanothece pallida (*2)
Čeľaď: Xenococcaceae
Chroococcidiopsis umbratilis (*5, 72)
Rad: Oscillatoriales
Čeľaď: Pseudanabaenaceae
Leptolyngbya cf. fragilis (*56, 58), Leptolyngbya nostocorum (*77), Leptolyngbya cf. tenuis (*38)
Rad: Nostocales
Čeľaď: Nostocaceae
Nostoc edaphicum (*31, 73, 74, 78, 79, 89, 99, 100, 101, 102), Nostoc microscopicum (*80, 87)
HETEROKONTOPHYTA
Trieda: Xanthophyceae
Rad: Tribonematales
Čeľaď: Heterococcaceae
Heterococcus brevicellularis (*106, 107)
CHLOROPHYTA
Trieda: Chlamydophyceae
Rad: Chlorococcales
Čeľaď: Chlorococcaceae
Cystomonas cf. indica (*61, 62), Tetracystis excentrica (*60)
Rad: Chlorellales
Čeľaď: Characiaceae
Kentrosphaera gibberosa (*103)
Čeľaď: Chlorellaceae
Chlorella vulgaris (*11, 15, 29, 37, 67, 91), Ch. lobophora (*16, 109), Ch. cf. kessleri (*21, 53, 64),
Muriella terrestris (*1, 14, 17, 25, 27, 30, 32, 33, 34, 40, 45, 46, 51, 52, 59, 65, 68, 70, 71, 75, 83, 85,
86, 95, 98, 108), M. zofingiensis (*26, 36, 41, 57, 63), M. cf. terrestris 1 (*8), M. cf. terrestris 2 (*92,
104, 105)
Čeľaď: Radiococcaceae
Gloeocystis cf. vesiculosa (*28)
Čeľaď: Oocystaceae
Oocytis sp. (*42), O. asymmetrica (*7), O. minuta (*66, 88)
84
Čeľaď: Scenedesmaceae
Scenedesmus cf. acutus (*48), S. obliquus (*9, 19)
Čeľaď: Chlorosarcinaceae
Chlorosarcinopsis pseudominor (*18, 93, 12, 22, 23, 49)
Trieda: Charophyceae
Rad: Klebsormidiales
Čeľaď: Klebsormidiaceae
Klebsormidium flaccidum (*3, 4, 20, 50, 72, 84), Stichococcus sp. (*97), S. bacillaris (*69)
Poznanie životných cyklov je dôležité pre správnu determináciu mnohých taxónov
cyanobaktérií a rias. V študovanom materiáli sme zistili úplný životný cyklus pri
druhoch Heterococcus brevicellularis Vicher, Chlorosarcinopsis pseudominor
Groover & Bold, Scenedesmus obliquus G. S. West, Oocystis asymmetrica W. & G. S.
West sensu Komáromy, Klebsormidium flaccidum (Kütz.) Silva, Mattox & Blackwell
a Kentrosphaera gibberosa Vodeničarov et Benderliev.
Po prvý raz vôbec sa pozorovalo pohlavné rozmnožovanie izogamiou pri druhu
Kentrosphaera gibberosa var. gibberosa, a tvorba zygospór v bifázových kultúrach.
Pri druhoch Scenedesmus obliquus (Turp.) Kütz. a Oocystis asymmetrica W. &
G. S. West sensu Komáromy, ktoré Komárek a Fott (1983) zaradili do rodu
Ecdysichlamys na základe typu materských bunkových stien, sme dospeli k záverom,
že bunkové steny sú často po prasknutí dlho s dcérskymi bunkami, pričom netvoria
puzdro okolo vegetatívnych buniek. Tento diakritický znak je stabilný pre týchto
zástupcov z dvoch odlišných rodov, čo vyplýva z funkčnej adaptácie na terestrické
podmienky. Podobný morfologicky prejav majú aj na agarom spevnenom médiu
BBM alebo v bifázových kultúrach, ale v roztoku BBM už je prejav výrazne odlišný
a S. obliquus vytvára cenóbiá, ktoré sa netvoria pri druhu O. asymmetrica.
Na základe štúdia cyanobaktérií a rias a doplňujúcich štúdií môžeme zhodnotiť
potenciálne biodeteriorizačné riziká pre kamenné náhrobky v synergickom pôsobení
environmentálnych faktorov (najmä vlhkosti a teploty) za významné.
V tomto čiastkovom výskume sme potvrdili, že všetky determinované taxóny sú
pôvodne terestrické (resp. subaerické) a že pôda býva najčastejším zdrojom “infekcie”
kameňa ako vhodného substrátu pre mikroorganizmy .
Pri porovnaní s inými biodeteriorizačnými štúdiami, sme opakovane potvrdili
výskyt zástupcov z rodov Aphanothece, Chroococcidiopsis, Leptolyngbya, Nostoc,
Chlorosarcinopsis, Muriella, Chlorella, Stichococcus, Scenedesmus, Oocystis
a Klebsormidium aj na tejto lokalite (cf. Anagnostidis et al. 1992, Andrejeva 1973,
Asencio & Aboal 2000, Grilli Ciaola et al. 1987, Kapusta & Kováčik 2000, Lee &
Eggleston 1989, Leitao et al. 1996, Mannino 1991, Ortega-Calvo et al. 1991, OrtegaCalvo
et al. 1993, Schlichting Jr. 1975, Tomaselli et al. 1982).
Poďakovanie
Výskum bol riešený v rámci projektu Grantovej agentúry VEGA č. 1/9114/02 a Grantu pre
doktorandov PRIF UK 10/2002 s názvom „Ultraštrukturálne aspekty ataku cyanobaktérií a rias
v procese biodeteriorizácie stavebných kameňov kultúrneho významu v Bratislave“.
Autori ďakujú Prof. RNDr. Františkovi Hindákovi, DrSc. za kritické pripomienky
k determinovaným taxónom cyanobaktérií a rias.
85
Literatúra
Albertano P. & Kováčik Ľ., 1994: Is the genus Leptolyngbya (Cyanophyta) a homogenous taxon? –
Algol. Stud., 75: 37–51.
Anagnostidis K., Gehrmann C. K., Gross M., Krumbein W. E., Lisi S., Pantazidou A., Urzi C. &
Zagari M., 1992: Biodeteration of marbles of the Parthenon and Propylaea, Acropolis, Athens associated
organisms, decay and treatment suggestions. – In: Decrouez D., Chamay J. & Zezza F.
(eds.), The conservation of monuments in the Mediterranean Basin, Proc. 2-nd Int. Symp., Genéve,
19.-21.11. 1991. Musée d'Art et d'Histoire Naturelle, Genéve, pp. 305–325.
Andrejeva V.M., 1975: Novije vidy Chlorella Beijer. – Bot. Ž., 63: 441–460.
Asencio A.D. & Aboal M., 2000: A contribution to knowledge of chasmoendolithic algae in cave-like
environments. – Algol. Stud., 98: 133–151.
Brummitt, R.K. & Powell, C.E. (eds), 1992: Authors of plant names. Royal Botanic Garden, Kew, pp.
1–732.
Davis J.S., 1967: A technique for long term maintenance of alga cultures. – Transac. Illinois St. Acad.
Sci., 60: 1–109.
Ettl H., 1978: Metódy laboratórneho štúdia rias. – In: Hindák, F. (ed.), Sladkovodné riasy. SPN,
Bratislava, pp. 163–185.
Ettl H. & Gärtner G., 1995: Syllabus der Boden-, Luft- und Flechtenalgen. Gustav Fischer Verlag,
Stuttgart, Jena, New York.
Garty J., 1990: Influence of epilithic microorganisms on the surface temperature of building walls. –
Can. J. Bot., 68: 1349–1353.
Geitler L., 1932: Cyanophyceae. – In: Rabenhorst, L.(ed.), Kryptogamen Flora 14. Akademische
Verlags-Gesellschaft, Leipzig, pp 1–1196.
Grilli Ciaola M., Forni C. & Albertano P., 1987: Characterization of the algal flora growing on ancient
Roman frescoes. – Phycologia, 26: 387–390.
Hindák F. (ed.), 1978: Sladkovodné riasy. SPN, Bratislava.
Chantanachat S. & Bold H.C., 1962: Phycological studies II. Some algae from arid soils. –Texas
Publ., 6218: 1–74.
Kapusta M. & Kováčik Ľ., 2000: Epilitická fykoflóra vybraných antropogénnych objektov mesta
Bratislavy. – Bull. Slov. Bot. Spoločn., 22: 15–22.
Komárek J. & Anagnostidis K., 1999: Cyanoprokaryota 1. Teil. Chroococcales. – In: Ettl, H., Gärtner,
G., Heinig, H. & Mollenhauer, D. (eds), Süβwasserflora von Mitteleuropa, Bd.19/1. Gustav Fischer
Jena, Stuttgart, Lübeck, Ulm, pp.1–548
Lee T.F. & Eggleston P.M., 1989: Airborne algae and cyanobacteria. – Grana, 28: 63–66.
Leitão M.T., Santos M.F., Sérgio C., Ormonde J. & Carvalho C.M., 1996: Plantas criptogámicas na
atmosfera de coimbra, Portugal. – Anales Jardin Bot. de Madrid, 54:30–36.
Marhold K. & Hindák F., 1998: Zoznam vyšších a nižších rastlín Slovenska (CD-ROM). Veda,
Bratislava.
Ortega-Calvo M., Hernandez-Marine M. & Saiz -Jimenez C., 1991: Biodeterioration of Building
Materials by Cyanobacteria and Algae. – International Biodeterioration, 28: 165–185.
Ortega-Calvo J.J., Hernandez-Marine M. & Saiz-Jimenez C., 1993: Cyanobacteria and algae on
historic buildings and monuments. Recent Adv. – Biodeter. and Biodegr., 1: 173–203.
Rippka R., Deruelles J., Waterbury J.W., Herdman M. & Stanier R.G., 1979: Genetic assignments,
strain histories and properties of pure cultures of cyanobacteria. – J. Gen. Microbiol., 11: 1–61.
Schlichting H.E. Jr., 1975: Some subaerial algae from Ireland. – Br. Phycol. J. 10: 257-261.
Staub R., 1961: Ernährungsphysiologisch-autökologische Untersuchungen an der planktischen
Blaualge Oscillatoria rubescens DC. – Schweiz. Z. Hydrol., 23: 82–198.
Starmach K., 1966: Cyanophyta - Sinice, Glaucophyta - Glaukofity. – In: Starmach, K. (ed.), Flora
Słodkovodna Polski. Paňstwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa, 2: 1–808.
Stern T., 1998: Beth Olam - Dom večnosti. Židovské cintoríny na Slovensku. – Pamiatky a múzeá, 1:
33–38.
Tomaselli L., Margheri M.C. & Florenzano G., 1982: Indagine sperimentale sul ruolo dei cianobatteri
e delle microalghe nel deterioramento di monumenti ed affreschi. – In: Proc. 3rd Int.Congress on
Deterioration and Preservation of Stones. Universita degli Studi, Instituto di Chimica Industriale,
Venice, Padova, pp. 313–325.
Uher B., 2002: Úloha cyanobaktérií a rias v procese biodeteriorizácie stavebného kameňa kultúrneho
významu. – In: Zborník abstraktov prác diplomantov a doktorandov, Študentská vedecká
konferencia, Bratislava, 11.–12. 4. 2002. PriF UK, Bratislava, pp. 41.
Uher B. & Kováčik Ľ., 2002: Epilithic green algae from the tombstone in historic cemetery in
Bratislava, Slovakia. – In: Hindák F. (ed.), Programme & Abstracts. – Biology and Taxonomy of
Green Algae IV, International Symposium, Congress Center of the Slovak Academy of Sciences,
Smolenice-Castle, Slovakia, June 24.–28, 2002. SAV, Bratislava, pp.87.
86