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

Ранцман Е.Я., Гласко М.П. Морфоструктурные узлы – места экстремальных природных явлений // М.: “Медиа-Пресс”, 2004. 224 с.

Кутинов Ю.Г., Чистова З.Б. Разломно-блоковая тектоника и ее роль в эволюции литосферы // Литосфера и гидросфера Европейского Севера России. Геоэкологические проблемы. Екатеринбург, 2001. С. 68-113.

Кутинов Ю.Г., Чистова З.Б., Беляев В.В., Бурлаков П.С. Влияние тектонических нарушений (дегазация, наведенные токи, вариации геомагнитного поля) севера Русской плиты на окружающую среду (на примере Архангельской области) // Вестник КРАУНЦ. Серия: Науки о Земле. 2009. № 2. Вып. № 14. С.77-89.

Беляев В.В., Кутинов Ю.Г., Чистова З.Б. Влияние узлов тектонических дисклокаций на характер выпадения осадков в лесных экосистемах // Вестник Поморского государственного университета. Сер. «Естественные и точные науки». 2009. № 2. С. 45-50.

Бровко О.С., Паламарчук И.А., Слобода А.А., Бойцова Т.А., Гагушкина А.А., Вальчук Н.А. Влияние стрессовых воздействий на компонентный состав лишайника рода Cladonia Евроарктического региона // Успехи современного естествознания. 2016. № 8. С. 20-24.

Магомедова М.А. Лишайники как компонент северных экосистем и объект мониторинга // Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем. СПб.: Гидрометеоиздат, 1996. Т. 16. С. 105-121.

Марковская Е.Ф., Сергиенко Л.А., Шкляревич Г.А., Сонина А.В. и др. Природный комплекс побережий Белого моря: учеб. пособие. Петрозаводск : КарНЦ РАН, 2010. 135 с.

Beschel R. E. A project to use Lichens as indicators of climate and time // Arctic Alpine Res. 1957. Vol. 10. № 1. P. 200-215.

Rydzak J. Lichens as indicators of the ecological conditions of the habitat // Ann. Univ. M. Curie-Sklodowska. 1968. № 23. P. 131-164.

Засоба В.В., Меденец Е.Ю. Эпифитные лишайники – индикаторы загрязнения воздуха в г. Новочеркасске // Лесное образование и лесная наука в XXI веке: материалы Региональной научно-практической юбилейной конференции, Воронеж, 12–13 февраля 2004 г. / ВГЛТА; Науч. ред. М.П. Чернышов: Воронеж. 2004. 244 с.

Zhang J., Kirkham M.B. Drought-Stress Induced Changes in Activities of Superoxide Dismutase, Catalase, and Peroxidase in Wheat Species // Plant Cell Physiol. 1994. V. 35. P. 785-791.

Meloni D.A., Oliva M.A., Martinez C.A., Cambraia J. Photosynthesis and Activity of Superoxide Dismutase, Peroxidase and Glutathione Reductase in Cotton under Salt Stress // Environ. Exp. Bot. 2003. V. 49. P. 69-76.

Aroca R., Irigoyen J.J., Sanchez-Diaz M. Photosynthetic characteristics and protective mechanisms against oxidative stress during chilling and subsequent recovery in two maize varieties differing in chilling sensitivity // Plant Sci. 2001. V. 161. P. 719-726.

Prasad K.V.S.K., Saradhi P.P., Sharmila P. Concerted Action of Antioxidant Enzymes and Curtailed Growth under Zinc Toxicity in Brassica juncea // Environ. Exp. Bot. 1999. V. 42. P. 1-10.

Полесская О.Г., Каширина Е.И., Алехина Н.Д. Изменение активности антиоксидантных ферментов в листьях и корнях пшеницы в зависимости от формы и дозы азота в среде // Физиология растений. 2004. Т. 51. С. 686-691.

Чиркова Т.В. Физиологические основы устойчивости растений / СПб.: изд-во СПбГУ. 2002. 244 с.

Alscher R.G., Donahue J.L. Cramer C.L. Reactive Oxygen Species and Antioxidant: Relationships in Green Cells // Physiol. Plant. 1997. V. 100. P. 224-233.

Chapin F. S. Integrated responses of plants to stress. A centralized system of physiological responses // BioScience, 1991. Vol. 41. P. 29-37.

Определитель лишайников СССР. Вып. 5. Кладониевые-Акароспоровые. Л.: Наука, 1978. 305 с.

ГОСТ 24027.2-80 Сырье лекарственное растительное. Методы определения влажности, содержания золы, экстрактивных и дубильных веществ, эфирного масла. – М.: Изд-во стандартов. 1999. 10 с.

Запрометов М.Н. Основы биохимии фенольных соединений. М.: Высш. школа, 1974. – 214 с.

Воскресенская О.Л. Большой практикум по биоэкологии Ч.1: учеб. пособие / Марийский Гос. У-т О.Л. Воскресенская, Е.А. Алябышева, М.Г. Половникова. Йошкар-Ола, 2006. 107 с.

Бойцова Т.А, Паламарчук И.А., Бровко О.С., Вальчук Н.А., Слобода А.А., Жильцов Д.В. К вопросу о каталазной активности лишайников // Успехи современного естествознания 2017. №11. С.7-11.

Рябинина Т.В., Зотова Е.Е., Ветрова Е.Н.,. Пономарева Н.И, Илюшина Т.И. Новый подход в оценке антиоксидантной активности растительного сырья при исследовании процесса аутоокисления адреналина // Химия растительного сырья. 2011. № 3. С. 117-121.

Битюцкий Н.П. Микроэлементы высших растений. СПб.: Издательство С.-Петерб. Ун-та, 2011. 368 с.

Шевченко В. П. Стародымова Д. П., Кутенков С. А. Содержание тяжелых металлов в кустистых эпифитных лишайниках Карелии как индикатор атмосферного переноса загрязняющих веществ // Современные проблемы науки и образования. 2011. № 3. С. 35–43.

Места проведения исследований
Опубликован
2018-12-11
Как цитировать
[1]
Паламарчук (Palamarchuk)И. (Irina) А. (Anatol’yevna), Бровко (Brovko)О. (Ol’ga) С. (Stepanovna), Беляев (Belyaev)В. (Vladimir) В. (Vasil’yevich), Боголицын (Bogolitsyn)К. (Konstantin) Г. (Grigor’yevich), Бойцова (Boitsova)Т. (Tat’yana) А. (Aleksandrovna), Жильцов (Zhiltsov)Д. (Dmitriy) В. (Vladimirovich), Слобода (Sloboda)А. (Anatoliy) А. (Anatol’yevich) и Вальчук (Valchuk)Н. (Natal’ya) А. (Aleksandrovna) 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