BioScience Blog – Научный Биологический блог

Впоследние десятилетия проведено и ведется большое число исследований по изучению влияния промышленных выбросов на растения в пределах г.Грозный. В пределах нескольких пунктов, расположенных на различных расстояниях от промышленных предприятий, определяется воздействие атмосферных примесей на растения, прежде всего, по их действию на листовой аппарат. Влияние загрязнений сказывается в увядании и скручивании листьев, увеличении плотности жилкования, изменении формы листовой пластинки. Однотипность проявления внешних признаков повреждения листьев может быть результатом окислительной деградации биомембран, приводящей к нарушению обмена веществ. В естественных условиях химический состав, концентрации и продолжительность поступления вредных веществ из воздуха в листья довольно изменчивы и растянуты во времени, что отражается на последовательности нарушения структуры тканей листа (сначала кутикула, затем последовательно клетки эпидермиса и устьиц, губчатой паренхимы, флоэмы, столбчатой паренхимы и ксилемы). Уменьшение размеров клеток, выстилающих подустьичную полость, создает возможность беспрепятственного проникновения газа к тканям, расположенным глубже. Число одновременно повреждаемых клеток в листе определяется концентрацией токсиканта и временем его действия. При газации фтором и проникновении его в листья через открытые устьичные щели первыми поражаются клетки губчатой паренхимы и эпидермального слоя, содержащего устьица, затем столбчатой паренхимы и последними остальные слои ткани. Проникший внутрь листа хлор или сернистый ангидрид, также как смог, поражают в первую очередь клетки, выстилающие подустьичную полость. Поэтому при высокой концентрации токсического газа одновременно повреждается тем большее число клеток губчатой паренхимы, чем больше ее рыхлость. Поражение клеток и тканей происходит в определенной последовательности. Признаком начального поражения цитоплазмы клеток фитотоксикантами является сосредоточение хлоропластов у тех участков клеточной оболочки, к которым проникли газ или кислота. Вместе с разрывом мембран содержимое хлоропластов распадается на отдельные граны, которые рассеиваются по всей цитоплазме. Одновременно с началом плазмолиза протопласта деформируется клеточная оболочка, и клетка заметно уменьшается в размерах. Наивысшая степень повреждения отмечена на листьях, полностью закончивших рост и дифференциацию тканей и ассимилирующих с наибольшей интенсивностью. Растущие листья имели поврежденными лишь верхушки, а сформированные – основания и края. Аналогичные изменения происходят и в митохондриях: вначале набухают мембраны, затем просветляется матрикс, наконец, разрушаются оболочки органелл и теряется их целостность. Слабее нарушается структура ядер. Однако при сильном поражении клетки и у них отмечается гомогенизация хроматинового вещества. Характерной особенностью пораженной клетки является образование в ней нескольких крупных или большого числа мелких вакуолей, которые полностью отсутствуют в клетках непораженных листьев того же возраста.