Научная статья на тему 'Адаптационная пластичность морфологических и физиолого-биохимических параметров Cystoseira crinita'

Адаптационная пластичность морфологических и физиолого-биохимических параметров Cystoseira crinita Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

CC BY
195
47
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по биологическим наукам, автор научной работы — Афанасьев Д. Ф.

Исследована адаптационная изменчивость некоторых параметров трех ценопопуляций бурой водоросли Cystoseira crinita Bory, обитающих в Черном море в местах, различающихся уровнем загрязнения. Выявлено, что у растений, произрастающих в загрязненной и эвтрофированной среде, наблюдается изменение отношения масс отделов ветвей в сторону развития адвентивного комплекса, снижение удельной поверхности и удельной длины слоевища. На ранней стадии онтогенеза цистозиры кустистой адвентивный комплекс способен к большим адаптивным перестройкам по сравнению с верхушечным. При увеличении комплексного загрязнения среды происходит адаптивное изменение окислительно-восстановительного статуса водоросли, снижение общего пула пигментов в молодых основных ветвях первого порядка Cystoseira crinita Bory.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по биологическим наукам , автор научной работы — Афанасьев Д. Ф.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Adaptive plasticity of morphological and physiological-biochemical parameters of the kelp Cystoseira crinita

Tissue formation, thallus development and general physiological and biochemical state of the kelp Cystoseira crinita Bory are investigated in conditions of mineral oil and other anthropogenic pollution for three populations growing in the Novorossiysk Bay (Black Sea) at the depth 0.2 m in highly polluted areas at Cape Sheskharis, Cape of Love, and Cape B. Utrish. The morphometric parameters, content of pigments (chlorophylls and carotenoids) and active products of thiobarbituric acid (malonic dialdehyde), total peroxidase activity, and chemiluminescence were determined. The adventive complex development was revealed with abnormally high number of offshoots and diminished thalli, i.e. more sturdy and stocky plants, which had less contact with the environment. At early ontogenesis, the adaptive load of the adventive complex was much greater than the adaptive load of the primary complex determined by genetic development of algae. With the pollution increase in the environment, the redox state of algae changed in regard to adaptive processes and the total pigment pool decreased in its branches of the first order. Biochemical and physiological parameters of the Cystoseira crinita Bory were more labile than its morphometric parameters and obtained greater adaptive rate.

Текст научной работы на тему «Адаптационная пластичность морфологических и физиолого-биохимических параметров Cystoseira crinita»

2008

Известия ТИНРО

Том 152

УДК 582.272.(582.26—14+582.26—11+582.26—119)

Д.Ф. Афанасьев

ФГУП "Азовский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства", г. Ростов-на-Дону dafanas@mail.ru

АДАПТАЦИОННАЯ ПЛАСТИЧНОСТЬ МОРФОЛОГИЧЕСКИХ И ФИЗИОЛОГО-БИОХИМИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ CYSTOSEIRA CRINITA

Исследована адаптационная изменчивость некоторых параметров трех цено-популяций бурой водоросли Cystoseira crinita Bory, обитающих в Черном море в местах, различающихся уровнем загрязнения. Выявлено, что у растений, произрастающих в загрязненной и эвтрофированной среде, наблюдается изменение отношения масс отделов ветвей в сторону развития адвентивного комплекса, снижение удельной поверхности и удельной длины слоевища. На ранней стадии онтогенеза цистозиры кустистой адвентивный комплекс способен к большим адаптивным перестройкам по сравнению с верхушечным. При увеличении комплексного загрязнения среды происходит адаптивное изменение окислительно-восстановительного статуса водоросли, снижение общего пула пигментов в молодых основных ветвях первого порядка Cystoseira crinita Bory.

Afanasyev D.F. Adaptive plasticity of morphological and physiological-biochemical parameters of the kelp Cystoseira crinita // Izv. TINRO. — 2008. — Vol. 152. — P. 64-71.

Tissue formation, thallus development and general physiological and biochemical state of the kelp Cystoseira crinita Bory are investigated in conditions of mineral oil and other anthropogenic pollution for three populations growing in the Novorossiysk Bay (Black Sea) at the depth 0.2 m in highly polluted areas at Cape Sheskharis, Cape of Love, and Cape B. Utrish. The morphometric parameters, content of pigments (chlorophylls and carotenoids) and active products of thiobarbituric acid (malonic dialdehyde), total peroxidase activity, and chemiluminescence were determined. The adventive complex development was revealed with abnormally high number of offshoots and diminished thalli, i.e. more sturdy and stocky plants, which had less contact with the environment. At early ontogenesis, the adaptive load of the adventive complex was much greater than the adaptive load of the primary complex determined by genetic development of algae. With the pollution increase in the environment, the redox state of algae changed in regard to adaptive processes and the total pigment pool decreased in its branches of the first order. Biochemical and physiological parameters of the Cystoseira crinita Bory were more labile than its morphometric parameters and obtained greater adaptive rate.

Введение

Морские водоросли образуют на одном квадратном метре дна моря десятки квадратных метров фотосинтетической поверхности (Хайлов, Парчевский, 1983). Поскольку уровень загрязнения Черного моря возрастает, а биомасса доминирующих видов макрофитов снижается (Громов и др., 2001), оценка поглощающей

поверхности, понимание принципов ее формирования и адаптации чрезвычайно важны, особенно если принять во внимание выделение водорослями в водную среду кислорода, веществ-активаторов и ингибиторов процессов самоочищения водоема. Доминирующими на шельфе Черного моря являются виды рода Cystoseira (бурые водоросли). По численности и биомассе в российском секторе преобладает Cystoseira crinita Bory, что и определило выбор объекта исследований.

Известно, что фенотипическая адаптация происходит по меньшей мере двумя взаимосвязанными способами: относительно быстро — физиологически и более медленно — морфологически (Хайлов, Парчевский, 1983). В многочисленных работах K.M. Хайлова с соавторами (Хайлов, 1977; Хайлов, Парчевский, 1983; Хайлов и др., 1991) достаточно подробно описаны морфологические адаптации цистозиры кустистой к градиентным условиям, в том числе к эвтрофикации. Однако интересным представляется не только выявление адаптационной пластичности морфологических параметров цистозиры, но и оценка вклада физиоло-го-биохимических показателей, в том числе связанных с окислительным стрессом, в адаптационный потенциал водоросли. Следует отметить, что в настоящей работе не рассматривается влияние загрязнения и эвтрофикации на репродуктивную систему макрофитов.

Цель работы — оценить и сравнить адаптационную морфологическую и физиолого-биохимическую изменчивость черноморской бурой водоросли Cystoseira crinita Bory из мест с различной степенью загрязнения.

Материалы и методы

Для изучения формирования поверхности и функционирования сложноор-ганизованных слоевищ Cystoseira crinita Bory, ее физиологического и биохимического статуса в условиях нефтяного и/ или иного загрязнений, в июле 2003 г. исследовали три ценопопуляции цистозиры, обитающей на глубине 0,2 м, в экотопах, различающихся уровнем антропогенной нагрузки (Новороссийская бухта — мыс Шесхарис, мыс Любви — и Абрауский полуостров — мыс Большой Утриш) (см. рисунок).

Станции отбора проб Stations of sample collection

Акватория мыса Шесхарис отличается повышенным содержанием нефтепродуктов в воде, так как начиная с 1968 г. здесь функционирует крупный неф-тетерминал. В 2000 г. содержание нефтепродуктов в донных отложениях на данном участке оценивалось в среднем в 0,5 мг/г сухого грунта (Ефимова, Миронова, 2000). Поэтому, несмотря на то, что у мыса Шесхарис и литологический, и гидродинамический режимы, а также закономерности формирования донных ассоциаций аналогичны таковым у мысов Пенай, Малый Утриш и Большой Утриш, наблюдаются существенные различия по таким биологическим показателям, как проективное покрытие, биомасса, видовой состав макрофитов, особенно в самой прибрежной зоне, куда сносится волнами и скапливается большое количество нефтепродуктов.

У западного берега Новороссийской бухты на мысе Любви среда обитания гидробионтов отличается полисапробностью и загрязненностью воды различными типами поллютантов. По данным Новороссийского гидрометбюро, в акваторию бухты с 1980-х гг. сбрасывалось практически без очистки 225 тыс. м3/сут бытовых стоков, причем у мыса Любви ежесуточно сбрасывалось более 5900 м3 сточных вод (Громов и др., 2001).

Участок у мыса Большой Утриш относительно чист и использовался как реперный. Необходимо отметить, что все исследованные площадки на мелководье характеризовались приблизительно одинаковыми гидрологическими показателями (Громов и др., 2001).

Для всех слоевищ цистозиры кустистой, собранных на исследуемых площадках, определяли возраст, количество (N), сырую массу (W) талломов, рассчитывали среднюю сырую массу слоевища. Затем отбирали по 18-20 растений (с каждой площадки) для подробной морфометрии. Для некоторых из этих растений определяли биохимические и физиологические характеристики. Всего исследованию подверглись 58 талломов в возрасте от 1 до 6 лет. Следует отметить, что указанный возрастной диапазон соответствует первой трети онтогенеза цис-тозиры кустистой. У каждого отобранного растения измеряли длину ствола (L0), длину слоевища (L), определяли количество основных (N,) и адвентивных (Na) ветвей, индивидуальную сырую массу целого слоевища (W), общую сырую массу основных (Wb) и адвентивных (Wa) ветвей и вычисляли среднюю массу тех и других. Далее из числа самых молодых основных ветвей 1-го порядка некоторых слоевищ, характеризовавшихся одинаковым возрастом (3-4 года) и биомассой, отбирали три, для которых проводили определение содержания пигментов (хло-рофиллов и каротиноидов), ТБК-активных продуктов (малонового диальдегида), суммарной пероксидазной активности и хемилюминесценции. Измерения физио-лого-биохимических показателей у каждого растения проводили в трех повтор-ностях. Определение содержания малонового диальдегида проводили широко распространенным методом с 2-тиобарбитуровой кислотой (Стальная, Гаришви-ли, 1977). Хемилюминесценцию определяли по методу В.А. Шестакова (Шеста-ков и др., 1979), суммарную пероксидазную активность — с использованием бензидина (Методы ..., 1975), содержание пигментов — методами бумажной хроматографии (Методы ..., 1975). Возраст цистозиры и другие морфометричес-кие характеристики определяли известными методами (Хайлов, Парчевский, 1983; Ковардаков и др., 1985). Полученные экспериментальные данные обрабатывали традиционными методами вариационной статистики (Лакин, 1973) с использованием программ Excel 7/97 и Statistica-5.

Результаты и их обсуждение

Выявленные при исследовании значения популяционных характеристик ци-стозиры кустистой приведены в табл. 1.

В исследованных экотопах преобладают молодые растения — возраст цис-тозиры кустистой колебался в пределах от 0,66 до 5,94 года, что характерно для мелководий и местообитаний с интенсивным движением воды. При этом в акватории мыса Большой Утриш и мыса Любви преобладали более молодые растения по сравнению с акваторией мыса Шесхарис. Несмотря на различия в возрасте, средняя масса цистозиры кустистой условно чистой акватории и акватории, подверженной нефтяному загрязнению (мыс Шесхарис), приблизительно одинакова. Однако в условиях эвтрофикации (мыс Любви) средняя масса водорослей в 3 раза выше (как и площадь поверхности таллома, прямо пропорциональная его массе), притом что достоверных различий в возрасте у данной выборки с популяциями других экотопов нет. Однако поскольку биомасса водорослей растет быстрее, чем площадь поверхности, удельная площадь поверхности (отношение площади поверхности к биомассе) снижается. Увеличение биомассы всего таллома

в условиях эвтрофикации осуществляется преимущественно за счет интенсификации развития адвентивного комплекса (увеличения количества (более чем в 3 раза) и массы (более чем в 20 раз) адвентивных ветвей) (табл. 1). Следует еще раз подчеркнуть, что увеличение количества и массы адвентивных ветвей растений, произрастающих у мыса Любви, происходит при отсутствии существенной разницы в возрасте с растениями, собранными на контрольном участке (средний возраст соответственно 3 и 2 года, притом что продолжительность жизни цисто-зиры кустистой достигает 17 лет и более).

Таблица 1

Морфометрические показатели цистозиры кустистой

Table 1

Morphometric parameters of Cystoseira crinita

Показатель Мыс Большой Утриш (контроль, Абрауский полуостров) Мыс Шесхарис (юго-восток Новороссийской бухты) Мыс Любви (северо-запад Новороссийской бухты) Смешанное

Относительно чистый участок Нефтяное загрязнение загрязнение бытовыми стоками и нефтепродуктами

Возраст, годы 1,90 ± 1,36 3,80 ± 1,35 р = 0,004* 2,90 ± 1,75

Ь, см 11,35 ± 4,30 17,45 ± 3,54 р = 0,003* 16,78 ± 5,90 р = 0,034*

8,62 ± 8,0

W, г 2,61 ± 2,97 2,99 ± 1,50 р = 0,04* р = 0,043**

Удельная площадь поверхности, см2/г 130,58 ± 62,27 89,08 ± 22,39 р = 0,05* 70,04 ± 27,09 р = 0,016*

N , шт. а 3,0 ± 3,92 10,0 ± 8,67 р = 0,032* 10,22 ± 7,50 р = 0,016*

W , г а' 0,136 ± 0,21 0,544 ± 0,54 р = 0,039* 3,035 ± 3,79 р = 0,027* р = 0,05**

Wa/Na, г/шт. 0,0453 ± 0,15 0,0544 ± 0,13 0,297 ± 0,41

Удельная площадь поверхности адв. 53,52 ± 51,98 75,86 ± 29,22 61,12 ± 10,24

ветвей, см2/г

N., шт. ь 9,50 ± 3,38 8,30 ± 1,16 9,11 ± 5,84

Wh, г Ь 2,045 ± 2,39 1,41 ± 0,49 4,271 ± 5,17

Wh/Nh, г/шт. 0,222 ± 0,36 0,17 ± 0,23 0,469 ± 0,60

Удельная площадь поверхности основ- 58,716 ± 3,73 56,416 ± 1,01 57,937 ± 4,84

ных ветвей, см2/ г

0,05 ± 0,06 0,41 ± 0,44 р = 0,02* 1,61 ± 2,25 р = 0,05* р = 0,05**

0,27 ± 0,31 1,21 ± 1,06 р = 0,015* 1,17 ± 0,73 р = 0,002*

* Достоверное различие с показателями популяции мыса Большой Утриш. ** Достоверное различие с показателями популяции мыса Шесхарис.

Снижение удельной площади поверхности цистозиры кустистой в условиях эвтрофикации и загрязнения приводит к уменьшению физико-химического контакта растения со средой, из чего следует, что перераспределение интенсивнос-

ти развития структур водоросли в таких условиях — часть адаптационной стратегии. В отличие от комплекса адвентивных ветвей, количество и масса основных (верхушечных) ветвей — более стабильный признак, что указывает на то, что основной комплекс не принимает существенного участия в адаптации водоросли (масса основных ветвей практически одинакова у растений разных экото-пов). Однако соотношение масс адвентивных и основных ветвей служит хорошим критерием для оценки степени эвтрофности водоема и отражает усиление роли адвентивного комплекса цистозиры в условиях эвтрофикации. Это свидетельствует о том, что сама по себе масса ветвей больше определяется генетически запрограммированной стратегией развития, тогда как отношение биомасс отделов ветвей является показателем адаптации к условиям среды.

Итак, на ранних стадиях онтогенеза, независимо от условий местообитания, масса и площадь поверхности основных ветвей больше, чем адвентивных, что указывает на их ведущую роль в развитии и формировании поглощающей поверхности таллома. Однако адвентивный комплекс имеет большую адаптационную пластичность по сравнению с основным, что подтверждается существенной разницей в степени развития адвентивного комплекса цистозиры кустистой, обитающей в разных экотопах, и отражает его собственную функциональную нагрузку в онтогенезе. Аналогичный вывод следует и при изучении средних индивидуальных масс адвентивных (W /N ) и основных (W, /N,) ветвей исследо-

a a , . b b

ванных ценопопуляций цистозиры кустистой (табл. 1). Средняя масса адвентивной ветви цистозиры у мыса Большой Утриш — 0,0453 г, у мыса Шесхарис — 0,0544, у мыса Любви — 0,297 г. Средняя масса основных ветвей цистозиры у мыса Большой Утриш — 0,222 г, у мыса Шесхарис — 0,17, у мыса Любви — 0,469 г. Видно, что средние индивидуальные массы ветвей в условиях эвтрофикации повышаются: основных — в 2,0 раза, адвентивных — в 6,5 раза.

Следует более подробно рассмотреть прямо пропорциональный удельной площади поверхности (S/W) морфометрический индекс — удельную длину слоевища (L/W). Считается, что этот индекс отражает гидродинамические свойства таллома: удельная длина снижается по мере роста массы слоевища и сопровождается увеличением гидродинамического сопротивления движущейся воде (Хайлов, Парчевский, 1983). В случае ценопопуляций цистозиры мыса Шесхарис и особенно мыса Любви снижение удельной длины свидетельствует, что здесь развиваются более мощные и приземистые растения, степень ветвления которых выше по сравнению с цистозирой условно незагрязненных акваторий (мыс Большой Утриш).

Значения физиолого-биохимических показателей цистозиры кустистой приведены в табл. 2.

Суммарная пероксидазная активность и хемилюминесценция экстрактов молодых основных ветвей 1-го порядка цистозиры кустистой характеризуется низкими значениями (табл. 2). В условиях как эвтрофикации, так и нефтяного загрязнения интенсивность хемилюминесценции и пероксидазной активности достоверно снижается. Это свидетельствует о преобладании в среде на момент отбора проб веществ-восстановителей (в этом качестве могут выступать некоторые компоненты и нефти, и хозяйственно-бытовых стоков, содержащие ароматические вещества).

Произрастание в загрязненных местообитаниях оказывает достоверное влияние и на содержание малонового диальдегида в молодых основных ветвях цис-тозиры. По сравнению с контрольной акваторией значение показателя у мыса Шесхарис возросло на 24,3 %. Максимально высокое содержание одного из стабильных конечных продуктов перекисного окисления липидов — малонового диальдегида, — превышающее контрольные показатели на 40 %, — обнаружено у водорослей мыса Любви. Полученные данные могут указывать на периодическое аномальное усиление свободнорадикальных процессов в талломах водорос-

лей и, таким образом, на неравномерность протекания окисления органических веществ воды в условиях антропогенного воздействия. Это обусловлено, очевидно, как конъюнктурными абиотическими условиями, так и динамикой поступления всего комплекса поллютантов и их специфическим влиянием на окислительно-восстановительный потенциал водной среды.

Таблица 2

Физиолого-биохимические показатели цистозиры кустистой

Table 2

Physiological and biochemical parameters of Cystoseira crinita

Показатель Мыс Большой Утриш (контроль, Абрауский полуостров) Мыс Шесхарис (юго-восток Новороссийской бухты) Мыс Любви (северо-запад Новороссийской бухты)

ТБК-активные продукты, нмоль/г 22,177 ± 1,18 27,563 ± 1,11 р = 0,005* 31,023 ± 1,24 р = 0,001* р = 0,023**

Суммарная перок-сидазная активность, ед./ г 0,953 ± 0,11 0,953 ± 0,19 0,75 ± 0,10 р = 0,035* р = 0,04**

Хемилюминесценция, мВ фотоэмис. тока 6,148 ± 0,65 2,178 ± 1,20 р = 0,05* 0,745 ± 0,06 р = 0,007*

Хлорофилл "а", мг/100 г 39,06 ± 3,54 25,30 ± 2,61 р = 0,001* 30,2 ± 3,8 р = 0,002* р = 0,011**

Хлорофилл "с", мг/100 г 0,77 ± 0,11 1,18 ± 0,10 р = 0,014* 2,40 ± 0,25 р = 0,001* р = 0,003**

Отношение хлорофиллов, ед. 50,727 ± 5,10 21,441 ± 3,60 р = 0,0003* 12,583 ± 2,01 р = 0,0002* р = 0,002**

Каротин, мг/100 г 60,0 ± 7,5 36,30 ± 4,15 р = 0,002* 41,79 ± 4,90 р = 0,004* р = 0,006**

Зеаксантин, мг/100 г 0,227 ± 0,02 Не обнаружен 2,77 ± 0,31 р = 0,001* р = 0,001**

Виолаксантин, мг/100 г Не обнаружен 0,11 ± 0,02 1,30 ± 0,15 р = 0,002* р = 0,002**

Отношение ксантофиллов к каротину, ед. 0,004 ± 0,0005 0,003 ± 0,0004 0,097 ± 0,01 р < 0,0001* р < 0,0001**

* Достоверное различие с показателями популяции мыса Большой Утриш. ** Достоверное различие с показателями популяции мыса Шесхарис.

В условиях загрязнения и эвтрофикации наблюдается тенденция снижения концентрации хлорофилла "а" в молодых основных ветвях 1-го порядка цистозиры (табл. 2). При этом увеличивается содержание хлорофилла "с" и, как следствие, отношение хлорофиллов снижается. В молодых основных ветвях цистозиры кустистой, обитающей на мелководье, на 1 массовую единицу хлорофилла "с" в норме приходится около 51 массовой единицы хлорофилла "а". При загрязнении происходит снижение концентрации хлорофилла "а" и увеличение концентрации хлорофилла "с": в условиях нефтяного загрязнения у мысе Шесхарис на 1 ед.

последнего приходится 21 ед. хлорофилла "а", а при сильном смешанном загрязнении и эвтрофикации — только 13 ед. Однако изменение концентрации зеленых пигментов в основных ветвях недостаточно скомпенсированно: уменьшению содержания хлорофилла "а" на 8,9 мг/100 г соответствует увеличение концентрации хлорофилла "с" лишь на 1,6 мг/100 г и менее. Таким образом, вклад каждой отдельной ветви в общий фотосинтез слоевища снижается. Адаптивный смысл этого явления становится понятен, если учесть изменение окислительно-восстановительного статуса водоросли в условиях загрязнения и эвтрофикации и возможности провоцирования окислительного стресса: уменьшение общей концентрации зеленых пигментов способствует снижению риска индукции перекис-ного окисления липидов. В таком случае уменьшение интенсивности фотосинтеза каждой отдельной ветви, оцениваемой по общему содержанию хлорофиллов, на уровне целого организма компенсируется увеличением массы и количества основных и адвентивных ветвей.

Максимально высокое содержание каротина обнаружено у растений контрольного участка (мыс Большой Утриш), минимальное — на 39,5 % ниже контрольного — в условиях нефтяного загрязнения (мыс Шесхарис). У мыса Любви содержание каротина на 30,4 % ниже контроля. Для индивидуальных ксантофиллов и их суммы наблюдается тенденция повышения концентрации при усилении загрязнения и эвтрофикации. Отношение ксантофиллов к каротину наглядно демонстрирует адаптивное изменение равновесия каротин—ксантофиллы при антропогенном изменении условий среды. У растений, произрастающих в условиях смешанного загрязнения и эвтрофикации у мыса Любви, отношение в 25 раз больше, чем у растений условно чистых экотопов. Это, вероятно, свидетельствует о сво-боднорадикальном окислении каротина, в результате чего может происходить образование ксантофиллов (Курчш, 2000). Снижение доли каротина и появление его свободнорадикальных метаболитов у цистозиры кустистой в условиях антропогенного загрязнения акваторий — это признак активной антиокислительной защиты, предохранения фотосинтетического аппарата водорослей от индуцированного окислительного стресса, фотодеструкции.

Таким образом, в комплексной адаптации цистозиры к загрязнению и эвтро-фикации участвуют как антиоксидантные ферменты, так и пигменты — хлоро-филлы, каротин, ксантофиллы. Высокое содержание последних свидетельствует об их важной роли в защите фотосинтетического аппарата в условиях антропогенного загрязнения.

В целом у водорослей, произрастающих в различных по уровню загрязнения экотопах, биохимические и физиологические параметры различаются более существенно, чем морфологические, что свидетельствует об их большей лабильности и скорости адаптации.

Заключение

Полученные нами результаты не находятся в противоречии с данными других исследователей. Показано, что концентрации хлорофиллов сравнительно слабо связаны с возрастом слоевища, и адаптивная изменчивость этих параметров в большей степени обусловлена различиями условий среды обитания (Хайлов, Парчевский, 1983). Неспецифический характер реакции пигментной системы растений на загрязнение акватории сходен с изменениями, обнаруженными другими авторами, при различных стрессовых влияниях на водоросли и высшие растения (например, на рожь при действии инициатора процессов переокисления липидов — диквата и т.д.) (Ковардаков и др., 1985; Зотикова и др., 2001).

Выводы, сделанные по морфогенезу цистозиры, также согласуются с заключением других авторов. Согласно С.А. Ковардакову с соавторами (1985), на ранних стадиях онтогенеза цистозиры адвентивный комплекс способен к большим

адаптивным перестройкам по сравнению с верхушечным, который больше связан с генетически детерминированной программой развития водоросли. Подобный вывод сформулирован и K.M. Хайловым и В.П. Парчевским (1983): по их мнению, адвентивное ветвление альтернативно основному и характерно для старых растений или растений, произрастающих в условиях, не являющихся для них оптимальными.

Таким образом, цистозира, как и все живые организмы, имеет две формы изменчивости: первая связана с генетически обусловленным морфогенезом (масса и все параметры, связанные с комплексом основных ветвей), вторая — с текущими адаптациями, в том числе к антропогенному загрязнению. Последнюю можно использовать для индикации состояния водной среды. Наиболее информативны следующие показатели: удельная площадь слоевища цистозиры кустистой; отношение массы или количества адвентивных ветвей к массе или количеству основных ветвей; содержание ТБК-активных продуктов в молодых основных ветвях 1-го порядка цистозиры; суммарная пероксидазная активность; хеми-люминесценция; отношения хлорофилла "а" к хлорофиллу "с" и каротина к ксантофиллам.

Список литературы

Громов В.В., Милютина Н.П., Афанасьев Д.Ф. Влияние различных видов загрязнения на морфобиохимические параметры макрофитобентоса // Среда, биота и моделирование экологических процессов в Азовском море. — Апатиты: КНЦ РАН, 2001. — С. 195-218.

Ефимова О.В., Миронова О.П. Современное состояние гидрохимического режима акватории Новороссийского порта // Изв. ВУЗов Северо-Кавказского региона. Естественные науки. — Ростов-на-Дону, 2000. — № 3. — С. 62-63.

Зотикова А.П., Воробьева Н.А., Соболевская Ю.С. Динамика содержания и роль каротиноидов хвои кедра сибирского в высокогорье // Вест. Башкирского университета. — 2001. — № 2. — С. 67-69.

Ковардаков С.А., Празукин А.В., Фирсов Ю.К., Попов А.Е. Комплексная адаптация цистозиры к градиентным условиям. — Киев: Наук. думка, 1985. — 216 с.

Лакин В.Н. Математические методы в биологии. — M.: Высш. шк., 1973. — 265 с.

Методы физиолого-биохимического исследования водорослей в гидробиологической практике. — Киев: Наук. думка, 1975. — 247 с.

Стальная И.Д., Гаришвили Т.Г. Метод определения МДА с помощью ТБК // Совр. мет. в биохимии. — М.: Медицина, 1977. — С. 66-68.

Хайлов К.М. Об условиях, необходимых для расчета продукции сообществ макрофи-тов в морской прибрежной экосистеме // Биол. моря. (Киев). — 1977. — № 40. — С. 10.

Хайлов К.М., Гринцов В.Н., Завалко С.Е. Околограничные хемобиогидродина-мические процессы в морских прибрежных экосистемах. — Апатиты, 1991. — 50 с.

Хайлов К.М., Парчевский В.П. Иерархическая регуляция структуры и функции морских растений. — Киев: Наук. думка, 1983. — 251 с.

Шестаков В.А., Бойчевская Н.О., Шерстнев М.П. ХЛ плазмы крови в присутствии перекиси водорода // Вопр. мед. химии. — 1979. — № 2. — С. 132-137.

Курчш Б.О. Абсцизова кислота як шнцевий продукт антиоксиснювального метаболiзму ксантофшв, зумовленого дieю диквату // Физиология и биохимия культурных растений (Киев). — 2000. — Т. 32, № 4. — С. 334-338.

Поступила в редакцию 1.06.07 г.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.