BioScience Blog – Научный Биологический блог

Климатические условия Хибин в течении вегетации характеризуются быстрой сменой свето-температурных условий, особенно в течении полярного дня. Адаптации растений к неустойчивости погодных условий в течение суток заслуживают особого внимания. Считается, что лишайники относятся к гомеостатичным, хорошо адаптированным к сезонным особенностям климата организмам. Вопрос об их реакции на изменения условий освещенности и температуры в течении суток менее изучен. Работа выполнена в Полярно-альпийском ботаническом саду-институте (ПАБСИ) на двух видах лишайников {Cetrariaislandica(L.) Arch и Peltigeraaphthosa(L.) Willd.), различающихся своими экологическими характеристиками. Пробы растений были взяты из зоны редкостойной елово-березовой тайги (Т) (теневое местообитание, высокая влажность) и из интразональной тундры (ИТ) (высокая освещенность, низкая влажность). СО2-газообмен (интенсивность дыхания – ИД и фотосинтеза – ИФ, корреляция по освещенности – КО, по температуре – КТ) определяли на целых талломах лишайников в камерах, установленных на крыше с использованием газоанализатора (ГИАМ-15М), хлорофиллы по методу Hartmut К. Lichtenthaler a. Alan R. WellRurn, сухую массу по высушиванию при 110°С. Освещенность измеряли люксметром, а температуру – термометром. Работа выполнена с 11 по 17 июля 2008 г. В течении этих суток отмечалось резкая смена свето-температурных условий: 11 .07 – освещенность 20 клк, температура 9° С, 14.07 – 36 клк и 9°С, 15.07 – 44 клк и 25,4°С; 16,07 – 10 клк и 17,9°С; 17.07 – 36 клк и 25°С соответственно (для Peltigeraaphthosaварианта «Т»). Лишайники входят в группу пойкилогидрильных видов, которые легко теряют и поглощают воду. Исследование показало, что у Cetrariaislandicaколичество воды в талломах в течении эксперимента варьирует в варианте «Т» от 21 до 52%, а в «ИТ» – от 26 до 49%. У Peltigeraaphthosaв «Т» от 63 до 83, а в варианте «ИТ» от 49 до 81%. Независимо от условий произрастания, эти два вида сильно различаются по степени гидрофильности. Исследование содержания зеленых пигментов показало, что содержание пигментов у Cetrariaislandicaвыше и в варианте «Т» оно находится в диапазоне 0,085-0,375 мг/г сухого веса, а в ИТ – 0,10-0,65 мг/г сухого веса. В талломах Peltigeraaphthosaтакже наблюдались различия между вариантами и содержание в среднем 0,196 – 0,633 мг/г сухого веса в варианте “Т” и 0,122-0,535 мг/г сухого веса для варианта “ИТ”. Функциональная активность лишайников оценивалась по интенсивности дыхания и фотосинтеза. Сравнение двух видов показало, что по интенсивности этих двух процессов есть различия. У CetrariaislandicaИФ варьирует от 0,37 до 4,37 мг СО2/г сухого веса/ час и имеет “КО” – 0,47, а “КТ” 0,04, ИД – от 0.31 до 3,92 мг СО2/г сухого веса/ час, имеет “КО” 0,29 и “КТ” 0,29, для варианта “Т”. Для варианта “ИТ” ИФ изменяется от 0,81-2,23 мг СО2/г сухого веса/ час, “КО” 0,11, “КТ” – 0,49 , для ИД изменение наблюдалось от 0,00-2,16 мг СО2/г сухого веса/ час, “КО” – 0,44, “КТ” 0,21. У PeltigeraaphthosaИФ для “Т” изменяется в диапазоне от 1,14 до 8,72 мг СО2/г сухого веса/ час,”КО” -0,2, “КТ” – 0,35, ИД от 0-10,32 мг СО2/г сухого веса/ час , с “КО” 0,4, “КТ” 0,27. Для варианта “ИТ” наблюдалась ИФ от 0,47-5,93 мг СО2/г сухого веса/ час, “КО” – 0,13 и “КТ” – 0,07, а ИД от 0,00 до 1,97 мг СО2/г сухого веса/ час, с “КО” 0,43 и “КТ” 0,41. Проведенное исследование показало, что в широком диапазоне изменения света  и  температуры  в  сутках  оба вида лишайников  находятся  в  активном функциональном состоянии за счет изменения содержания воды и хлорофиллов.