ВЛИЯНИЕ ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ СРЕДЫ НА БИОХИМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ЛИШАЙНИКОВ НА ТЕРРИТОРИИ ВЕЛЬСКО-УСТЬЯНСКОГО ТЕКТОНИЧЕСКОГО УЗЛА (АРХАНГЕЛЬСКАЯ ОБЛАСТЬ)

  • Ирина (Irina) Анатольевна (Anatol'yevna) Паламарчук (Palamarchuk) Федеральный исследовательский центр комплексного изучения Арктики имени академика Н.П. Лаверова РАН
  • Ольга (Ol'ga) Степановна (Stepanovna) Бровко (Brovko) Федеральный исследовательский центр комплексного изучения Арктики имени академика Н.П. Лаверова РАН
  • Владимир (Vladimir) Васильевич (Vasil'yevich) Беляев (Belyaev) Федеральный исследовательский центр комплексного изучения Арктики имени академика Н.П. Лаверова РАН
  • Константин (Konstantin) Григорьевич (Grigor'yevich) Боголицын (Bogolitsyn) Федеральный исследовательский центр комплексного изучения Арктики имени академика Н.П. Лаверова РАН; Северный (Арктический) федеральный университет
  • Татьяна (Tat'yana) Александровна (Aleksandrovna) Бойцова (Boitsova) Федеральный исследовательский центр комплексного изучения Арктики имени академика Н.П. Лаверова РАН
  • Дмитрий (Dmitriy) Владимирович (Vladimirovich) Жильцов (Zhiltsov) Федеральный исследовательский центр комплексного изучения Арктики имени академика Н.П. Лаверова РАН
  • Анатолий (Anatoliy) Анатольевич (Anatol'yevich) Слобода (Sloboda) Федеральный исследовательский центр комплексного изучения Арктики имени академика Н.П. Лаверова РАН
  • Наталья (Natal'ya) Александровна (Aleksandrovna) Вальчук (Valchuk) Федеральный исследовательский центр комплексного изучения Арктики имени академика Н.П. Лаверова РАН http://orcid.org/0000-0002-2036-2418
Ключевые слова: лишайники, Cladonia, Usnea, тектонический узел, тяжелые металлы, каталазная активность, аскорбиновая кислота, фенольные соединения

Аннотация

Изучено влияние геоэкологических факторов, сформировавшихся в Вельско-Устьнском тектоническом узле Архангельской области, на состояние лихенобиоты. В качестве тест-систем выбраны два наиболее распространенных на изучаемой территории вида кустистых лишайников: эпигейный лишайник Cladonia stellaris и эпифитный – Usnea subfloridana. Отбор растительного материала производился в течение вегетационного периода (весна-осень) на шести пробных площадках (в центре, на периферии и за пределами тектонического узла – фоновая точка) в сосняках-брусничниках с одинаковым составом древостоя. Установлено, что зольность образцов лишайников Cladonia stellaris и Usnea subfloridana увеличивается в направлении от фоновой точки и далее от переферии к центру узла: для образцов, произрастающих в центре тектонического узла, зольность в 2–7 раз выше, чем в фоновой точке, и достигает 7%, а на периферии узла в 1.5–2 раза выше, чем в фоновой точке, что свидетельствует о значительном накоплении металлов в талломах лишайников в зоне тектонических разломов. Аналогичная зависимость для обоих лишайников наблюдается по содержанию аскорбиновой кислоты, активности каталазы и антиоксидантной активности: в центре узла в лишайниках содержится до 190 мкг/г аскорбиновой кислоты, активность каталазы составляет до 17 е.о.п./г·с, а антиоксидантная активность – до 53%, в то время как в фоновой точке эти показатели не превышают 130 мкг/г, 7 е.о.п./г·с и 35% соответственно, что свидетельствует об активации свободно-радикального окисления при стрессе, и можно рассматривать как маркер развития неспецифической устойчивости лишайников при воздействии различных стрессоров.

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.

Биографии авторов

Ирина (Irina) Анатольевна (Anatol'yevna) Паламарчук (Palamarchuk), Федеральный исследовательский центр комплексного изучения Арктики имени академика Н.П. Лаверова РАН

кандидат химических наук, старший научный сотрудник лаборатории химии растительных биополимеров

Ольга (Ol'ga) Степановна (Stepanovna) Бровко (Brovko), Федеральный исследовательский центр комплексного изучения Арктики имени академика Н.П. Лаверова РАН

кандидат химических наук, доцент, ведущий научный сотрудник лаборатории химии растительных биополимеров

Владимир (Vladimir) Васильевич (Vasil'yevich) Беляев (Belyaev), Федеральный исследовательский центр комплексного изучения Арктики имени академика Н.П. Лаверова РАН

доктор сельскохозяйственных наук, профессор, главный научный сотрудник лаборатории глубинного геологического строения и динамики литосферы

Константин (Konstantin) Григорьевич (Grigor'yevich) Боголицын (Bogolitsyn), Федеральный исследовательский центр комплексного изучения Арктики имени академика Н.П. Лаверова РАН; Северный (Арктический) федеральный университет

доктор химических наук, профессор, главный научный сотрудник лаборатории химии растительных биополимеров, заведующий кафедрой теоретической и прикладной химии

Татьяна (Tat'yana) Александровна (Aleksandrovna) Бойцова (Boitsova), Федеральный исследовательский центр комплексного изучения Арктики имени академика Н.П. Лаверова РАН

кандидат химических наук, доцент, ведущий научный сотрудник лаборатории химии растительных биополимеров

Дмитрий (Dmitriy) Владимирович (Vladimirovich) Жильцов (Zhiltsov), Федеральный исследовательский центр комплексного изучения Арктики имени академика Н.П. Лаверова РАН

аспирант, младший научный сотрудник лаборатории химии растительных биополимеров

Анатолий (Anatoliy) Анатольевич (Anatol'yevich) Слобода (Sloboda), Федеральный исследовательский центр комплексного изучения Арктики имени академика Н.П. Лаверова РАН

младший научный сотрудник лаборатории химии растительных биополимеров

Наталья (Natal'ya) Александровна (Aleksandrovna) Вальчук (Valchuk), Федеральный исследовательский центр комплексного изучения Арктики имени академика Н.П. Лаверова РАН

аспирант, младший научный сотрудник лаборатории химии растительных биополимеров

Литература

1. Rantsman Ye.YA., Glasko M.P. Morfostrukturnyye uzly – mesta ekstremal'nykh prirodnykh yavleniy. [Morphostructural nodes are places of extreme natural phenomena]. Moscow, 2004, 224 p. (in Russ.).

2. Kutinov Yu.G., Chistova Z.B. Litosfera i gidrosfera Yevropeyskogo Severa Rossii. Geoekologicheskiye problemy. [Lithosphere and hydrosphere of the European North of Russia. Geoecological problems]. Yekaterinburg, 2001, pp. 68–113. (in Russ.).

3. Kutinov Yu.G., Chistova Z.B., Belyayev V.V., Burlakov P.S. Vestnik KRAUNTS. Seriya: Nauki o Zemle, 2009, no. 2(14), pp. 77–89. (in Russ.).

4. Belyayev V.V., Kutinov Yu.G., Chistova Z.B. Vestnik Pomorskogo gosudarstvennogo universiteta. Ser. «Yestestvennyye i tochnyye nauki», 2009, no. 2, pp. 45–50. (in Russ.).

5. Brovko O.S., Palamarchuk I.A., Sloboda A.A., Boytsova T.A., Gagushkina A.A., Val'chuk N.A. Uspekhi sovremennogo yestestvoznaniya, 2016, no. 8, pp. 20–24. (in Russ.).

6. Magomedova M.A. Problemy ekologicheskogo monitoringa i modelirovaniya ekosistem. [Problems of ecological monitoring and modeling of ecosystems]. St. Petersburg, 1996, vol. 16, pp. 105–121. (in Russ.).

7. Markovskaya Ye.F., Sergiyenko L.A., Shklyarevich G.A., Sonina A.V. i dr. Prirodnyy kompleks poberezhiy Belogo morya: ucheb. posobiye. [The natural complex of the coasts of the White Sea: studies. allowance]. Petrozavodsk, 2010, 135 p. (in Russ.).

8. Beschel R.E. Arctic Alpine Res., 1957, vol. 10, no. 1, pp. 200–215.

9. Rydzak J. Ann. Univ. M. Curie-Sklodowska, 1968, no. 23, pp. 131–164.

10. Krasnogorskaya N.N., Zhuravlova S.Ye., Tsvilenva N.YU., Minnullina G.R., Dautova A.T. Fundamental'nyye issledovaniya, 2004, no. 5, pp. 35–37. (in Russ.).

11. Zhang J., Kirkham M.B. Plant Cell Physiol., 1994, vol. 35, pp. 785–791. DOI: 10.1093/oxfordjournals.pcp.a078658

12. Meloni D.A., Oliva M.A., Martinez C.A., Cambraia J. Environ. Exp. Bot., 2003, vol. 49, pp. 69–76. DOI: 10.1016/S0098-8472(02)00058-8

13. Aroca R., Irigoyen J.J., Sanchez-Diaz M. Plant Sci., 2001, vol. 161, pp. 719–726. DOI: 10.1016/S0168-9452(01)00460-5

14. Prasad K.V.S.K., Saradhi P.P., Sharmila P. Environ. Exp. Bot., 1999, vol. 42, pp. 1–10. DOI: 10.1016/S0098-8472(99)00013-1

15. Polesskaya O.G., Kashirina Ye.I., Alekhina N.D. Fiziologiya rasteniy, 2004, vol. 51, pp. 686–691. (in Russ.).

16. Chirkova T.V. Fiziologicheskiye osnovy ustoychivosti rasteniy. [Physiological basis of plant resistance]. St. Petersburg, 2002, 244 p. (in Russ.).

17. Alscher R.G., Donahue J.L. Cramer C.L. Physiol. Plant., 1997, vol. 100, pp. 224–233.

18. Chapin F.S. BioScience, 1991, vol. 41, pp. 29–37. DOI: 10.2307/1311538

19. Golubkova N.S. Opredelitel' lishaynikov SSSR. Vyp. 5: Kladoniyevyye – Akarosporovyye. [Determinant of lichens of the USSR. Issue 5: Kladonievye – Akarosporovye]. Leningrad, 1978, 305 p. (in Russ.).

20. Kopachevskaya Ye.G. Opredelitel' lishaynikov SSSR. Vyp. 1. Pertuzariyevyye, Lekanorovyye, Parmeliyevyye. [Determinant of lichens of the USSR. Issue 1. Pertussary, Lekanorovye, Parmeliyevye]. Leningrad, 1971, 412 p. (in Russ.).

21. GOST 24027.2-80 Syr'ye lekarstvennoye rastitel'noye. Metody opredeleniya vlazhnosti, soderzhaniya zoly, ekstraktivnykh i dubil'nykh veshchestv, efirnogo masla. [GOST 24027.2-80 Medicinal plant raw materials. Methods for determining humidity, ash content, extractive and tannins, essential oil]. Moscow, 1999, 10 p. (in Russ.).

22. Swain T., Hillis W.E. J. Sci. Food Agric., 1959, vol. 10, no. 1, pp. 63 68. DOI 10.1002/jsfa.2740100110

23. Voskresenskaya O.L., Alyabysheva Ye.A., Polovnikova M.G. Bol'shoy praktikum po bioekologii Ch.1: ucheb. posobiye. [Great Workshop on Bioecology Part 1: studies. allowance]. Yoshkar-Ola, 2006, 107 p. (in Russ.).

24. Boytsova T.A, Palamarchuk I.A., Brovko O.S., Val'chuk N.A., Sloboda A.A., Zhil'tsov D.V. Uspekhi sovremennogo yestestvoznaniya, 2017, no. 11, pp. 7–11. (in Russ.).

25. Ryabinina T.V., Zotova Ye.Ye., Vetrova Ye.N.,. Ponomareva N.I, Ilyushina T.I. Khimiya rastitel'nogo syr'ya, 2011, no. 3, pp. 117–121. (in Russ.).

26. Bityutskiy N.P. Mikroelementy vysshikh rasteniy. [Trace elements of higher plants]. St. Petersburg, 2011, 368 p. (in Russ.).

27. Shevchenko V.P. Starodymova D.P., Kutenkov S.A. Sovremennyye problemy nauki i obrazovaniya, 2011, no. 3, pp. 35–43. (in Russ.).

28. Molnar K., Farkas E. Z. Naturforsch., 2010, vol. 65, pp. 157–173. DOI: 10.1515/znc-2010-3-401

29. Sokolov D.N., Luzina O.A., Salakhutdinov N.F. Uspekhi khimii, 2012, vol. 81, no. 8, pp. 747–768. (in Russ.).

30. Brovko O.S., Ivakhnov A.D., Palamarchuk I.A., Boitsova T.A. Russian Journal of Physical Chemistry B, 2017, vol. 11, no. 8, pp. 1306–1311. DOI: 10.1134/S1990793117080024
Места проведения исследований
Опубликован
2018-12-11
Как цитировать
[1]
Паламарчук (Palamarchuk)И. (Irina), Бровко (Brovko)О. (Ol’ga), Беляев (Belyaev)В. (Vladimir), Боголицын (Bogolitsyn)К. (Konstantin), Бойцова (Boitsova)Т. (Tat’yana), Жильцов (Zhiltsov)Д. (Dmitriy), Слобода (Sloboda)А. (Anatoliy) и Вальчук (Valchuk)Н. (Natal’ya) 2018. ВЛИЯНИЕ ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ СРЕДЫ НА БИОХИМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ЛИШАЙНИКОВ НА ТЕРРИТОРИИ ВЕЛЬСКО-УСТЬЯНСКОГО ТЕКТОНИЧЕСКОГО УЗЛА (АРХАНГЕЛЬСКАЯ ОБЛАСТЬ). Химия растительного сырья. 4 (дек. 2018), 215-224. DOI:https://doi.org/10.14258/jcprm.2018043803.
Выпуск
Раздел
Низкомолекулярные соединения