Understanding the problems of inland waters: case study

that both grew well in the range of 8-40‰ and did not show growth at 2‰ and below. Based 
on these experiments, the author concludes that although in the Baltic local populations are 
constantly exposed to low salinity in the Baltic local populations are constantly exposed to low 
salinity; this does not lead to the selection of special brackish races. 
Discussion 
Analyzing the findings of E. Paasche in the light of the hypothesis of E.Pora [Pora
, 1961
], 
it can be assumed that the cause of this behavior of the clones of seaweeds is apparently 
sought in the ratio of ions in the Baltic water (which, as is known, is close to the full-salt 
oceanic water in composition to the full-salt oceanic water), which allows them to tolerate low 
water tonicity (2 -  8%);  This explains the presence in the Baltic Sea of the oceanic 
representatives of other groups of organisms in the Baltic Sea. 
In the Black Sea, and even more so in the Caspian Sea, diatom populations are under the 
double influence of osmotic and ionic factors, which apparently should lead to the formation 
of local populations characterized by physiological responses, somewhat different from those 
of populations from fully saline seas. 
Preliminary experiments were conducted to establish the presence of growth of clones 
on water with a different ionic composition, in which only a qualitative estimate of growth was 
given. In these experiments, the cultures were exposed on the northeasterly window at room 
temperature (18 
℃). After establishing the fact of growth of the Black Sea and Caspian clones 
on the White Sea water, the ratio of clones to salinity by the fission rate was experimentally 
estimated. 
The culture of the Black Sea clone C. granii, previously cultivated at 17‰ on the Black 
Sea water, was transferred to medium with a salinity of 12 and 17‰, prepared in the Caspian 
water (control was the culture of S. granii  cultivated at 17‰  on its own lead). In the 
experimental cultures, a mass of "bare" small spherical bodies and a slow cell death were 
observed for several days. Similar was the behavior of the Black Sea D.brightwellii, whose 
culture in this experiment also died. Thus, the Caspian water proved to be unsuitable for the 
Black Sea clones under study; this indicates that the Experiment Black Sea clones are not able 
to carry water of a different ionic composition. We believe that it was the rapist factor that 
was the barrier to the growth of the Black Sea clones to the Caspian water. 
Similar results demonstrating the importance of ionic ratios for algae were obtained by 
L.A. Lanskaya  [Lanskaya
, 1969
], in whose experiments algae isolated from the Red and 
Mediterranean seas were not easily adopted and soon died off with the same salinity, but on 
the Black Sea water. 
In subsequent experiments, we transferred  two Black Sea clones into the White Sea 
water. Preliminary experiments showed that both clones carry the White Sea water, and in the 
appearance of the culture, no noticeable changes 
were observed in the visual observation. One of 
these clones (D.brightwellii) was further tested for 
8 days at 11 saline points. Controls were cultures 
on  medium  with a salinity of 17%, prepared both 
on the Black Sea and on the White Sea water. The 
growth rate constants were calculated for all 
salinity points. It is interesting to note that, on the 
whole, the Black Sea clone on the White Sea water 
showed the same range of optimum (10-29%) as 
on the Black Sea water, however, the rates of 
division of its cells at both the control and optimal 
points were much lower than on the Black Sea 
water  (Fig.1). Thus, the results of the experiment 
Figure 1. Rate of cell division of the Black 
Sea clone Ditylum brightwellii (West) 
Grun. on the Black Sea (1) and White Sea 
(2) waters of different salinity 
18

---

described agree with the thesis of Z.Z. Finenko and L.A.Lanskaya [
Финенко  et al., 1972
], that 
algae are more intensively divisible by the water of the reservoir from which they were 
isolated. 
In this experiment, D.brightwellii cells died at a salinity of 4%. In the lower limit of the 
salinity range (13%), this seaweed in the White Sea water showed higher fission rates 
compared to the same salinity on the Black Sea water. There are data [
Guillard R, 1970
] that a 
small change in the ion composition stimulates the growth of diatoms in dilute media. Thus, 
the form of the growth curve with a salinity of 4-8% can be different and depends to a large 
extent on the ionic composition of the medium. 
Microscopy of cultures in this experiment (to assess their state) showed that 
D.brightwellii cells excellently tolerated salinity from 19 to 29%. Moreover, cells, usually single, 
and in this range of salinity were connected in chains (8-16 cells each). 
The Black Sea clone of S. granii was also previously tested in medium on the White Sea 
water and showed the ability to grow. Growth experiments with this clone were carried out on 
the White Sea water at four salinity points corresponding to the average salinity values of the 
Caspian (12‰), Black (17‰) and White Sea (25‰), and average salinity of oceanic water - 
34‰. Control was a culture that grew on the Black Sea water (17‰). The Black Sea clone of S. 
granii on the White Sea water also showed lower rates of cell division than on the Black Sea 
water; the fission optimum was observed at average salinity values, approximately repeating 
the growth optimum on the Black Sea water. 
Caspian clones of S. granii and Th. nitzchioides in preliminary experiments showed the 
ability to grow on the White Sea water. The main experiments were also carried out at four 
salinity points. The control was a culture growing on a medium with a salinity of 12%, prepared 
in the Caspian water. The results of the experiments are evident that the rates of division of 
both Caspian clones on the White Sea water were lower compared to the rates of division in 
the Caspian water  (Fig. 2). Optimum fission rates on the White Sea water were observed 
approximately in the same salinity range as in the Caspian water. 
 
Figure 2. A- The rate of division of the cells of the Caspian clone Coscinodiscus granii Gough in 
the Caspian (1) and White Sea (2) waters of different salinity (3-control); B- Rate of cell division 
of the Caspian clone Thalassionema nitzchioides (Grun) Hust. on the Caspian (1) and White Sea 
(2) waters of different salinity (3-control). 
 
A comparison of the growth of the Black Sea and Caspian clones of S. granii  clearly 
shows that the rates of division of both clones on the White Sea water were lower than on the 
water of the reservoir from which they were isolated. 
The cultivation of Caspian and Black Sea clones on the White Sea water, close in ionic 
composition to typically marine, showed that the general nature of the growth of cultures 
under these conditions did not change, but the rate of cell division decreased markedly. The 
19

---