INFLUENCE OF THE ENVIRONMENTAL GEOECOLOGICAL FACTORS ON THE BIOCHEMICAL INDICATORS OF LICHENS IN THE TERRITORY OF THE VELSK-USTYANSK TECTONIC NODE (ARKHANGELSK REGION)
Abstract
The influence of geoecological factors formed in Velsk-Ustyansk tectonic node of the Arkhangelsk region on the state of lichenobiotics was studied. Two of the most common species of bushy lichens are selected as the test systems. The objects of research are two species of bushy lichens, which were used as a test system. From the soil lichens, the species Cladonia stellaris was studied. From the epiphytic lichens, the species Usnea subfloridana was studied. The material was collected in the vegetation period (spring-autumn) from the three test plots (in the center, at the periphery and outside the tectonic node - the background point) in the pine-bilberry forest stands with the same composition.It was established that the ash content of lichen samples Cladonia stellaris and Usnea subfloridana increases in the direction from the background point and further from the periphery to the center of the node. The ash content for samples growing in the center of the tectonic node is in 2-7 times higher than in the background point and reaches of 7 %. The ash content for samples growing in the periphery of the site is in 1.5–2 times higher than in the background point. This dependence indicates a significant accumulation of the metals in the lichen thallomes in the zone of tectonic faults. The similar dependence for both lichens is observed in the content of ascorbic acid, catalase activity and antioxidant activity. It was shown that in the center of the node the lichen contains up to 190 μg·g-1 of ascorbic acid, the catalase activity is up to 17 u.o.d. g-1·s-1, and antioxidant activity is up to 53%, while at the background point these indices do not exceed 130 μg·g-1 , 7 u.o.d. g-1·s-1 and 35%, respectively. Thus, it can be concluded that under stress condition there is a free-radical oxidation that can regarded as a marker of development of a non-specific stable in lichens under the influence of various stressors.
Downloads
Metrics
References
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.
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
The authors, which are published in this journal, agree to the following conditions:
1. Authors retain the copyright to the work and transfer to the journal the right of the first publication along with the work, at the same time licensing it under the terms of the Creative Commons Attribution License, which allows others to distribute this work with the obligatory indication of the authorship of this work and a link to the original publication in this journal .
2. The authors retain the right to enter into separate, additional contractual agreements for the non-exclusive distribution of the version of the work published by this journal (for example, to place it in the university depository or to publish it in a book), with reference to the original publication in this journal.
3. Authors are allowed to post their work on the Internet (for example, in a university repository or on their personal website) before and during the review process of this journal, as this may lead to a productive discussion, as well as more links to this published work.
