Эколого-физиологические исследования фотосинтеза и сопряженных процессов в лишайниках (обзор)

Эколого-физиологические исследования фотосинтеза и сопряженных процессов в лишайниках (обзор)

Автор: Головко Т.К., Шелякин М.А.

Журнал: Известия Коми научного центра УрО РАН @izvestia-komisc

Рубрика: Научные статьи

Статья в выпуске: 9 (75), 2024 года.

Бесплатный доступ

Лишайники - древнейшие симбиотические организмы. Их талломы представляют собой структуру, созданную микобионтом для популяции клеток фотобионта, присутствие которой превращает грибной гетеротрофный организм в автотрофную ассоциацию. В статье обобщены результаты эколого-физиологических исследований лишайников таежной зоны европейского Северо-Востока России. Представлены и проанализированы данные о фотосинтетической активности, влиянии факторов внешней среды на поглощение СО2 и реакциях, направленных на тонкую настройку функциональной структуры и метаболизма лишайников к условиям обитания. Продемонстрирована значимость типа фотобионта для функционирования всей ассоциации. Показано, что цианобионтные лишайники отличались более высоким содержанием азота и интенсивным метаболизмом по сравнению с хлоролишайниками. У большинства исследованных видов лишайников содержание хлорофилла а варьировало в пределах 0,4-0,8 мг/г сухой массы таллома, концентрация каротиноидов была в 2,5-3 раза меньше. Максимум нетто-поглощения СО2 наблюдался при температуре +15...+20 оС и относительном содержании воды в талломах около 60 %. Насыщение фотосинтеза светом отмечали при плотности потока ФАР в четыре-пять раз меньше полной солнечной. Выявлены эффекты воздействия на талломы УФ-радиации и загрязнения среды бокситовой пылью. Намечены перспективные направления дальнейших исследований лихенобиоты.

Еще

Лишайники, биология, физиология, фотосинтез, таежная зона, европейский северо-восток России

Короткий адрес: https://sciup.org/149147252

IDR: 149147252   |   DOI: 10.19110/1994-5655-2024-9-5-12

Список литературы Эколого-физиологические исследования фотосинтеза и сопряженных процессов в лишайниках (обзор)

  • Флора лишайников России: биология, экология, разнообразие, распространение и методы изучения лишайников / под ред.: М. П. Андреева и Д. Е. Гимельбрант. – Москва ; Санкт-Петербург: Товарищество научных изданий КМК, 2014. – 392 с.
  • Манойленко, К. В. Академик А. С. Фаминцын: от фундаментальной науки к запросам сельского хозяйства / К. В. Манойленко // Сельскохозяйственная биология. – 2010. – Т. 45, № 1. – С. 117–121.
  • Войцeхович, А. А. Фотобионты лишайников. I: Разнообразие, экологические особенности, взаимоотношения и пути совместной эволюции с микобионтом / А. А. Войцeхович, Т. И. Михайлюк, Т. М. Дариенко // Альгология. – 2011. – Т. 21. – С. 3–26.
  • Honegger, R. Metabolic interactions at the mycobiontphotobiont interface in lichens / R. Honegger // Plant Relationships / eds. G. C. Carroll, P. Tiudzynsk. – Berlin Heidelberg: Springer, 1997. – P. 209–221.
  • Nash III, T. H. Nitrogen, its metabolism and potential contribution to ecosystems / T. H. Nash III // Lichen biology / ed. T. H. Nash III. – Cambridge Univ.Press, 2008. – P. 216–251.
  • Табаленкова, Г. Н. Элементный состав биомассы некоторых лишайников бореальной зоны на европейском Северо-Востоке / Г. Н. Табаленкова, И. В. Далькэ, Т. К. Головко // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. – 2016. – Т. 18, № 2. – С. 221–225.
  • Функциональная экология лишайника Lobaria pulmonaria (L.) Hoffm. в таежной зоне на европейском северо-востоке России / Т. К. Головко, И. В. Далькэ, О. В. Дымова [и др.] // Известия Коми научного центра УрО РАН. – 2018. – № 3 (35). – С. 23–33. – DOI: 10.19110/1994-5655-2018-3-23-33
  • Табаленкова, Г. Н. Аминокислотный состав биомассы некоторых лишайников таежной зоны на европейском Северо-Востоке / Г. Н. Табаленкова, И. В. Далькэ, И. Г. Захожий // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. – 2017. – Т. 19, № 2 (3). – С. 556–560.
  • Радлане, Т. Особенности вторичного метаболизма и хемосистематика лишайников / Т. Рандланг, А. Сааг // Флора лишайников России: биология, экология, разнообразие, распространение и методы изучения лишайников. – Москва ; Санкт-Петербург: Товарищество научных изданий КМК, 2014. – С. 142–160.
  • Blankenship, R. E. Molecular mechanisms of photosynthesis / R. E. Blankenship. – Blackwell Science Ltd., 2002. – 321 p.
  • Фотосинтетические пигменты и азот в талломах лишайников бореальной флоры / Т. К. Головко, О. В. Дымова, Г. Н. Табаленкова [и др.] // Теоретическая и прикладная экология. – 2015. – № 4. – С. 74–80.
  • Oliver, M. J. Desiccation-tolerance of plant tissues: A mechanistic overview / M. J. Oliver, J. D. Bewley // Horticultural Reviews. – John Wiley & Sons, Ltd, 1996. – P. 171–213. – DOI: 10.1002/9780470650608.ch3
  • Kappen, L. Opportunistic growth and desiccation tolerance: the ecological success of poikilohydrous autotrophs / L. Kappen, F. Valladares // Handbook of Functional Plant Ecology / eds. F. Pugnaire, F. Valladares. – New York: Marcel Dekker, Inc., 1999. – P. 9–80.
  • Пыстина, Т. Н. Лишайники таежных лесов европейского Северо-Востока: подзоны южной и средней тайги / Т. Н. Пыстина. – Екатеринбург: Уральское отделение РАН, 2003. – 239 с.
  • Устойчивость лишайников бореальной зоны к воздействию природных и антропогенных факторов / Т. К. Головко, И. Г. Захожий, И. В. Далькэ [и др.] // Биологические аспекты распространения, адаптации и устойчивости растений: материалы Всероссийской научной конференции (с международным участием) (15–18 мая 2016 г., Саранск). – Саранск: Изд-во Мордовского ун-та, 2016. – С. 94–97.
  • Головко, Т. К. Эколого-биологические и функциональные свойства лишайников таежной зоны европейского северо-востока России (обзор) / Т. К. Головко, М. А. Шелякин, Т. Н. Пыстина // Теоретическая и прикладная экология. – 2020. – № 1. – С. 6–13. – DOI: 10.25750/1995-4301-2020-1-006-013
  • Photoprotection in lichens: adaptations of photobionts to high light / R. P. Beckett, F. Minibayeva, K. A. Solhaug, T. Roach / Lichenologist. – 2021. – Vol. 53. – P. 21–33. – DOI: 10.1017/S0024282920000535
  • Beckett, R. P. Adaptations of lichens to fluctuating light – gaps in forest, gaps in our knowledge / R. P. Beckett, F. V. Minibayeva // Лишайники: от молекул до экосистем: материалы докладов Международной конференции (1–5 июля 2024 г., Сыктывкар) [Электронное издание]. – Сыктывкар, 2024. – C. 9–11. – DOI: 10.5281/zenodo.13284771
  • Минибаева, Ф. В. Пигменты лишайников: «цветная» стратегия стрессовой устойчивости / Ф. В. Минибаева // Лишайники: от молекул до экосистем: материалы докладов Международной конференции (1–5 июля 2024 г., Сыктывкар) [Электронное издание]. – Сыктывкар, 2024. – C. 59–61. – DOI: 10.5281/zenodo.13284771
  • Shelyakin, M. A. The effect of UV-B radiation on the antioxidant system in the Peltigera aphthosa and Peltigera rufescens lichens / M. A. Shelyakin, E. V. Silina, T. K. Golovko // J. Sib. Fed. Univ. Biol. –2021. – Vol. 14, N 3. – P. 328–338. – DOI: 10.17516/1997-1389-0359
  • Beckett, R. P. Stress physiology and the symbiosis / R. P. Beckett, I. Kranner, F. V. Minibayeva // Lichen biology / ed. T.H. Nash III. – Cambridge: Cambridge University Press, 2008. – P. 134–151.
  • UV-B induced changes in respiration and antioxidant enzyme activity in the foliose lichen Peltigera aphthosa (L.) Willd. / M. Shelyakin, R. Malyshev, E. Silina [et al.] // Acta Physiologiae Plantarum. – 2022. – Vol. 44. – Р. 116. – DOI: 10.1007/s11738-022-03457-9
  • Photosynthetic and respiratory capacity of foliose lichen Lobaria pulmonaria throughout the annual cycle / M. A. Shelyakin, I. G. Zakhozhiy, I. V. Dalke [et al.] // Russian Journal of Plant Physiology. – 2021. – Vol. 68, N 6. – P. 1048–1058. – DOI: 10.1134/S1021443721060182
  • Rasche, U. Evaluation of instant light-response curves of chlorophyll fluorescence parameters obtained with a portable chlorophyll fluorometer on site in the field / U. Rascher, M. Liebig, U. Lüttge // Plant Cell Environ. – 2000. – Vol. 23. – P. 1397. – DOI: 10.1046/j.1365-3040.2000.00650.x
  • Бязров, Л. Г. Лишайники в экологическом мониторинге / Л. Г. Бязров. – Москва: Научный мир, 2002. – 336 с.
  • Zakhozhiy, I. G. Accumulation and localization of metals in lichen thallus under conditions of dust pollution during open mining of boxite deposits / I. G. Zakhozhiy, M. A. Shelyakin // Russian Journal of Ecology. – 2024. – Vol. 55, N 1. – Р. 32–41. – DOI: 10.1134/S106741362401009
  • Effects of dust pollution on photosynthesis and respiration parameters of lichens in the bauxite mine area / M. A. Shelyakin, I. G. Zakhozhiy, I. V. Dalke [et al.] // Russian Journal of Plant Physiology. – 2024. – Vol. 71. – Р. 116. – DOI: 10.1134/S1021443724605536
  • Реакция лишайников на загрязнение среды при добыче бокситовой руды в таежной зоне / Т. К. Головко, М. А. Шелякин, И. Г. Захожий [и др.] // Теоретическая и прикладная экология. – 2018. – № 2. – С. 44–53. – DOI: 10.25750/1995-4301-2018-2-044/2-053/1
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp