CC BY
19
биологические науки
УДК 581.1
Александрова М.С., Лушникова Т.А. Курганский государственный университет, Курган
особенности водного обмена
И ФОТОСИНТЕЗА DICRANUM SCOPARIUM В ЗАВИСИМОСТИ
от экологических условий
ПРОИЗРАСТАНИЯ
Аннотация. Данная статья посвящена изучению поступления воды в побеги Dicranum scoparium и изменению интенсивности фотосинтеза в зависимости от содержания воды в побегах мха. В статье показано, что при увлажнении побеги Dicranum scoparium уже через минуту интенсивно поглощают воду. Полное насыщение клеток Dicranum scoparium водой зависит от экологических условий. С повышением содержания воды интенсивность фотосинтеза дыхания побегов Dicranum scoparium возрастает.
Ключевые слова: Dicranum scoparium, содержание воды, интенсивность фотосинтеза
Alexsandrova M.S., Lushnikova T.A. Kurgan State University, Kurgan
PARTICULARITIES OF THE WATER EXCHANGE AND PHOTOSYNTHESIS OF DICRANUM SCOPARIUM DEPENDING ON ECOLOGICAL CONDITIONS OF ITS GROWTH
Abstract. This article is devoted to the study of water inflow into shoots of Dicranum scoparium and change of photosynthesis intensity depending on the quantity of water in moss shoots. The article shows that while moistening moss shoots of Dicranum scoparium absorb water intensively in a minute. Full saturation of cells of Dicranum scoparium with water depends on ecological conditions. With the increase of quantity of water photosynthesis intensity of shoots of Dicranum scoparium increases.
Keywords: Dicranum scoparium, water quantity, photosynthesis intensity
Введение
Мохообразные - это неотъемлемая часть большинства растительных сообществ и в целом биосферы. В литературе широко описывается анатомия, морфология и особенности биологии зеленых мхов [1; 4]. Между тем эта древнейшая группа растений до настоящего времени является одной из самых слабо изученных, т.к. практически отсутствуют сведения об их физиологии.
СЕРИЯ «ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ», ВЫПУСК 10
Цель исследования: изучить особенности водного обмена, фотосинтеза и дыхания гаметофи-тов зеленого мха й'югапит воорапит и сравнить эти физиологические показатели в зависимости от места произрастания мха.
1 Методы исследования
Образцы растений Dicranum scoparium были отобраны в трех местах Курганской области: окрестности лагеря «Романтика» (Кетовский район), окрестности с. Введенское (Кетовский район) и экологическая тропа (Белозерский государственный природный (зоологический) заказник, Белозерский район). Камеральная обработка проводилась на базе лаборатории физиологии растений кафедры биологии Курганского государственного университета с использованием стандартных методик физиологии растений [3].
2 Результаты исследования и их обсуждение
Мхи так же, как и лишайники, относятся к пой-килогидрическим растениям, которые не способно регулировать свой водный обмен, они легко адаптируются к условиям дефицита влаги благодаря снижению интенсивности метаболизма и, как следствие, перехода в состояние анабиоза. Из-за способности мхов и лишайников приспосабливаться к неблагоприятным условиям среды, в том числе и к засухе способствовало их широкому географическому распространению. При неблагоприятных условиях все процессы замедляются, становятся латентными, в то время как с окончанием засушливого периода они быстро поглощают воду и возвращаются к активной жизнедеятельности. Одним из путей физиологической адаптации к ксеротическим условиям является быстрая потеря воды и отсутствие специальных приспособлений для предохранения от испарения [2]. Проведенные нами исследования показали, что при помещении сухих растений D. scoparium в водную среду, уже через минуту они интенсивно поглощали воду всеми клетками своих гаметофи-тов (рисунок 1).
16, ПО
0 14,00
>. 12,00 3
^ 10,00
1 0,00 1 6,00 § 4,00 8 2,00
0,00
о 1 3 5 10 30 40
время экспозиции, мин
-•-лагерь "Романтика" —■--Экотропа —*—-с Введенсное
Рисунок 1 - Динамика поглощения воды побегами й1огапит эоорапит
Полное насыщение клеток растений мха во-
3
дой фиксировалось уже через 1 мин для образцов, отобранных в окрестностях с. Введенское, через 3 мин для растений, собранных с экологической тропы, и самое длительное насыщение происходило у побегов мхов отобранных вблизи лагеря «Романтика» - 30 мин, данное явление связано с изменением размером листьев у побегов мхов.
Определение водоотдачи побегами мхов показало (рисунок 2), что наиболее интенсивно побеги изучаемых мхов теряют воду в первые 40 мин после прекращения поступления воды к побегам мхов. Анализ динамики потери воды показал, что мхи теряют воду сначала в результате испарения с поверхности листьев, а затем из клеток. Интересно отметить, что, несмотря на одинаковую динамику водоотдачи, гаметофиты D. scoparium отличались величиной водоотдачи в зависимости от условий произрастания. Так, гаметофиты зеленого мха D. сорапит, собранные в окрестностях с. Введенское, характеризовались наименьшей водоотдачей, а гаметофиты D. сорапит, собранные близи лагеря «Романтика» отличались наибольшей водоотдачей .
Рисунок 2 - Динамика потери воды побегами мхов
Мхи способны нормально функционировать лишь в составе обширного сообщества и очень чувствительны к изменениям в окружающей среде [1]. По отношению к воде мхи эктогидрильны, их гаметофиты поглощают воду и растворенные минеральные вещества большей частью поверхности, и эти вещества сразу становятся доступными для осуществления процесса фотосинтеза. Анализ полученных результатов показал (рисунок 3), что при одинаковой динамике содержания воды в побегах мхов интенсивность ассимиляции углекислого газа зависит от условий произрастания мхов. Наиболее интенсивной ассимиляцией углекислого газа отличались гаметофиты мхов, собранные близи лагеря «Романтика».
Выводы
Таким образом, анализ проведенных исследований позволяет сделать следующие выводы:
1 При увлажнении побеги D.scoparium уже через минуту интенсивно поглощают воду. Полное насыщение клеток гаметофитов мха зависит от экологических условий произростания.
2 Зеленые мхи относятся к пойкилогидриче-
4
ским растениям, которые теряют воду в засушливых условиях в два этапа сначала с поверхности и затем из клеток.
3 Интенсивность ассимиляции углекислого газа гаметофитами D.scoparium зависит от экологических условий проиростания зеленого мха.
Рисунок 3 - Динамика интенсивности фотосинтеза побегами мхов
Список литературы
1 Антропова Т. А., 1971. Температурная адаптация клеток мха Mnium affine Bland ex Funk // Ботанический журнал. -Т.56. - № 11. - С. 1681-1689.
2 Гетманов Я. Я., Кузнезова Л. Г. К вопросу о биологии сфагновых мхов //Изв.АН СССР. Сер. Биол. - 1954. - № 5. -С. 135-144.
3 Практикум по физиологии растений / под ред.
В. Б. Иванова. - Москва : Издательский центр «Академия», 2001. - 150 с.
4 Шпак О. В. Эколого-физиологическая характеристика некоторых видов мхов в Хибинах: автореф. дис.... канд. биол. наук. - Санкт-Петербург, 2008. - 20 с.
УДК 581
Белоглазова М.В., Пермякова Т.В. Средняя образовательная школа №7, Курган Науменко Н.И., Лушникова Т.А. Курганский государственный университет, Курган
систематический анализ
РОДА BETULA И нЕКОТОРЫЕ
морфологиеские, фитопатологические и физиологические особенности листьев BETULA KRYLOVH G.KRYL. в зависимости от среды обитания
Аннотация. Данная статья посвящена систематическому анализу рода Betula и изучению мор-фологиеских, фитопатологических и физиологических особенностей листьев Betula Krylovii G.Kryl. в естественных условиях и городской среде.
Ключевые слова: береза, лист, гриб бурой ржавчины березы, пигменты.
Вестник КГУ, 2017. № 4
