Адаптации ксерофитов Предкавказья в связи с эволюцией экологической группы (26.01.2009)

Автор: Снисаренко Татьяна Александровна

Прирост % 2 100 101 119 117

L 3 сут. мм 119.5 118 156 121

d L 3 мм 50.2 48 73.5 39.9

Прирост % 3 100 95 130 101

L б.к. 3 мм 14.8 15.7 24.5 23.8

L 4 сут. мм 177.6 156.6 213 178.2

d L 4 мм 58.1 38.6 57 57.2

L б.к. 4 мм 31.9 34.4 48 37.5

Прирост % 4 100 88 119 100

( DL мм 149.6 126.2 174.9 135.7

( б.к. % 100 107 150 117

Примечание: L - длина корней в мм, dL- прирост корней в мм, L б.к. - длина боковых коней мм, ( DL - суммарный прирост мм, ( б.к % - суммарный прирост боковых корней в %.

Было установлено, что раствор кверцетина (концентрация 0,1) является ингибитором и замедляет рост корней растений - биотестов. Раствор (концентрация 0,01) стимулирует развитие корневой системы проростков. Раствор (концентрация 0,001) также незначительно стимулировал рост корней за четверо суток. Развитие боковых корней растений- биотестов в растворе кверцетина также характеризовалось незначительным стимулированием. Вероятно 0,01 - это та концентрация при которой кверцетин является физиологически активным веществом и присутствует в листьях, листовом и почвенном опаде исследуемых групп ксерофитов и соответствует естественной концентрации. В исследуемых растворах мирицетина использовались концентрации 0,1; 0,01; 0,001. Нами проводилось аналогичное исследование с использованием того же растения - биотеста огурец сорта “ Мироновский 1 “. Было установлено, что наиболее стимулирующим рост и развитие корней растений - биотестов оказался раствор мирицетина концентрации 0,001. Прирост корней в растворе мирицетина в течение четырех суток был равен 58,1 мм или 142 % (таблица 17)

Интересно отметить, что развитие боковых корней в растворе мирицетина в течение четырех суток было иным, чем в растворе кверцетина той же концентрации.

Таблица 17. Данные по моделированию среднего роста корней биотестов

(огурец Мироновский-1) с использованием раствора мирицетина.

Средняя длинна Вода 0 Раствор 0,1 Раствор 0,01 Раствор 0,001

L 1 сут. мм 28 45 55,7 55,3

L 2 сут. мм 69,3 91,2 106 123,8

d L 2 мм 41,3 46,2 50,3 68,5

% 2 100 131 152 178

L 3 сут. мм 119,5 158,7 171,3 186,6

d L 3 мм 50,2 67,5 65,3 62,8

% 3 14,8 30,8 34,2 44,5

L б.к. 3 мм 100 132 143 156

L 4 сут. мм 177,6 203,1 189,8 252,2

d L 4 мм 58,1 44,4 18,5 65,6

L б.к. 4 мм 31,9 51 56,5 73,5

% 4 100 114 106 142

( dL мм 149,6 158,1 134,1 196,9

( б.к. % 100 159 177 230

Примечание: L - длина корней в мм, dL- прирост корней в мм, L б.к. - длина боковых коней мм, ( DL - суммарный прирост мм, ( б.к % - суммарный прирост боковых корней в %.

Таким образом, можно предположить, что кверцетин и мирицетин, содержащиеся в исследованных группах ксерофитов являются биологически активными соединениями. Созданная нами модель действия кверцетина и мирицетина показывает, что при малых концентрациях эти вещества стимулируют рост и развитие растений - биотестов, а при более высоких замедляют или ингибируют их. Действие кверцетина и мирицетина на разные части корневой системы различны, но общее воздействие их аналогично действию физиологически активных соединений, образующихся в исследуемых группах ксерофитов. Можно предположить, что поступление в почву столь больших количеств фенольных веществ и их аккумуляция в корнеобитаемой среде имеют серьезные экологические последствия и существенно влияют на рост и развитие ксерофитов.

Изложенные выше данные и теоретические положения позволяют заметить, что длительная адаптация к разнообразным экстремальным условиям среды привела к такой физиолого-структурной и биохимической перестройке в различных исследуемых нами группах ксерофитов, которая способствовала повышению уровня его гомеостаза для объяснения нормального хода процессов жизнедеятельности и устойчивости к указанным неблагоприятным условиям. При произрастании на определенном месте одних растений, некоторые из подвижных экзометаболитов могут накапливаться в почве. Их присутствие отражается на росте и развитии растений, образующих с ними фитоценозы.

При определении суммы фенолов в почве мы изучали исследуемые группы в весенний и осенний период (диаграмма 11).

Степень воздействия отдельных экологических факторов на биосинтез фенолов окончательно не выяснена, но, вероятно, основным фактором является свет. В процессе подготовки растения к листопаду (осенью) происходит более полный отток органических веществ в том числе и фенольных в почву, которые за зимнe - весенний период вместе с талыми водами смываются. Под влиянием многих факторов концентрация фенольных соединений в исследуемых группа растений ксерофитов различна. Одной из таких причин является стресс, испытываемый растениями, в условиях аридного климата. Можно предположить, что стимулирование синтеза фенольных соединений у ксерофитных видов может воздействовать на способность растений выживать в этих условиях в результате метаболических изменений. Высокие концентрации фенольных соединений в условиях засушливого климата на наш взгляд являются своего рода адаптацией в суровых окружающих условиях. При таких экстремальных условиях значительная часть доступной энергии частично расходуется на поддержание жизненно важных функций растения.

Диаграмма 11 Определение оптической плотности вытяжки разных групп ксерофитов в весенний и осенний периоды.

При этих условиях более консервативные индивидуумы, в частности суккуленты такие как -Sempervivum caucasicum - Молодило кавказское, S. oppositifolium - О. супротиволистный, S. subulatum - О. шиловидный, и схожей по своим физиологическим свойствам группой ксерофитов Euphorbia glareosa - Молочай хрящеватый, E. stepposa - М. степной, E. procera - М. мохнатый, E. petrophila - М. скалолюбивый, E. boissieriana Woronow - М. Буасье и настоящие ксерофиты Ковыль волосатик, Марь олиственная могут выживать и репродуцировать, доминировать, образуя собственные фитоценозы. Следовательно, способность к самоингибированию и ингибированию окружающих растений при помощи фенольных соединений является гибким механизмом адаптации.

Глава.6. Эволюция адаптаций ксерофитов Предкавказья

6.1. Основные теории происхождения ксерофильной флоры


загрузка...