RUDN Journal of Ecology and Life SafetyRUDN Journal of Ecology and Life SafetyВестник Российского университета дружбы народов. Серия: Экология и безопасность жизнедеятельности2313-23102408-8919Peoples’ Friendship University of Russia named after Patrice Lumumba (RUDN University)1603710.22363/2313-2310-2017-25-1-21-28ArticlesСтатьиResearch ArticleTHE PHYSIOLOGICAL BASIS OF ADAPTATION OF A PLANT SPECIES IN URBANIZED ENVIRONMENTФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ АДАПТАЦИИ РАСТИТЕЛЬНЫХ ОРГАНИЗМОВ В УСЛОВИЯХ УРБАНИЗИРОВАННОЙ СРЕДЫKutafinaN VКутафинаНадежда Викторовна

Junior Researcher at the Institute of Physiology, Biochemistry and Nutrition of animals

младший научный сотрудник лаборатории биотехнологии микроорганизмов Всероссийского НИИ физиологии, биохимии и питания животных

edv1@yandex.ruKrasnopivcevaA NКраснопивцеваАлина Николаевна

Bachelor specialization 06.03.01 Biology, profile Bioecology

бакалавр направления подготовки 06.03.01 «Биология профиля “Биоэкология”»

ilmedv1@yandex.ruKursk State University, Kursk, RussiaКурский государственный университет15122017251VOL 25, NO1 (2017)ТОМ 25, №1 (2017)212813052017Copyright ©; 2017, Kutafina N.V., Krasnopivceva A.N.Copyright ©; 2017, Кутафина Н.В., Краснопивцева А.Н.2017Kutafina N.V., Krasnopivceva A.N.Кутафина Н.В., Краснопивцева А.Н.https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0https://journals.rudn.ru/ecology/article/view/16037

Plants, the leading fixed way of life, are forced to be particularly plastic on environmental impact responses of the environment. The most important external factors include the light, which is not only a source of energy for photosynthesis, but also a signal, activating and changing the program of development of the plant. Objective: To study the content and ratio of different forms of photosynthetic pigments in leaves of plants that grow only in natural light (forest) and compared to individuals present in the conditions of an additional light (located near the street lamps and lighted windows of houses). The experience included birch specimens of plants growing in a forest tract Gutorevo (dense stands of birch within the pine forest) and tree planting ordinary Lear Park (southern suburbs of Kursk area). The leaves are weighed. pigment content was determined by in vitro analysis in four replicates. The content of chlorophylls and carotenoids were determined by calculation. Volume fraction pigments evaluated. Statistical analysis were Student t-criterion. The content of chlorophyll and carotenoid in the leaves of birch in an artificial increase in the duration of the light period in the temperate climate of the Kursk region. In plants, an increase of chlorophyll content (a + b) 12.0% of carotenoids in the leaves 23.0%. There is reason to believe that the adaptation of the pigment apparatus birch plants growing under natural light (forest) and located in the area of artificial lighting is done by transforming the light-harvesting complex. Factor complex urban environment, including sunlight, soil compaction podkronovogo space in which increasingly suffering park biome, does not reduce the content of pigments in the end of the growing season, in comparison with individuals forest biome. This testifies to their high stability and better adaptation to the effects of natural and anthropogenic factors.

Растения, ведущие прикрепленный образ жизни, вынуждены быть особенно пластичными в ответах на воздействия окружающей среды. К наиболее важным внешним факторам относится свет, являющийся не только источником энергии для фотосинтеза, но и сигналом, активирующим и изменяющим программу развития растения. Цель: изучение содержания и соотношения разных форм фотосинтетических пигментов в листьях растений, произрастающих только в условиях естественного освещения (лесной массив), в сравнении с особями, имеющимися в условиях дополнительного освещения (расположенными вблизи уличных фонарей и освещенных окон домов). В опыт были включены особи растений березы, произрастающие в лесном массиве урочища Гуторево (густые насаждения березы в пределах соснового леса) и деревья рядовой посадки парка Лира (южная зона пригорода Курска). Листья взвешивали. Содержание пигментов определяли в лабораторных условиях в четырех аналитических повторностях. Содержание хлорофиллов и каротиноидов определяли расчетным путем. Оценивали объемную долю пигментов. Статистический анализ вели с использованием t-критерия Стьюдента. Изучено содержание хлорофиллов и каротиноидов в листьях березы повислой в результате искусственного увеличения продолжительности светового периода в условиях умеренного климата Курской области. У растений отмечено увеличение содержания хлорофиллов (a + b) на 12,0%, каротиноидов в листьях - на 23,0%. Есть основания считать, что адаптация пигментного аппарата растений березы, произрастающих в условиях естественного освещения (лесной массив) и у расположенных в зоне искусственного освещения, происходит путем трансформации светособирающего комплекса. Комплекс факторов урбанизированной среды, в том числе освещенность, уплотнение почвы в области подкронового пространства, которые в большей степени испытывают парковые биомы, не приводит к уменьшению содержания пигментов в конце вегетации по сравнению с особями лесного биома. Это свидетельствует об их высокой устойчивости и лучшей адаптации к действию природных и антропогенных факторов.

plantsbirchurbanized environmentphotoperiodchlorophyllрастениябереза повислаяурбанизированная средафотопериодхлорофиллыKuz’min, P., Ivanova, E. The living condition of woody plants in the city of Naberezhnye Chelny. Sbornik statej Mezhdunarodnoj nauchno­prakticheskoj konferencii «Innovacionnoe razvitie sovremennoj nauki». Ufa, 2014: 233—235.Кузьмин П.А., Иванова Е.В. Жизненное состояние древесных растений в городе Набережные Челны // Сборник статей Международной научно-практической конференции «Инновационное развитие современной науки». Уфа, 2014. С. 233-235.Zavalishina, S. Physiology of excitable tissues. Kursk, 2012.Завалишина С.Ю. Физиология возбудимых тканей. Курск: РГСУ, 2012.Medvedev, I., Zavalishina, S., Kutafina, N. The physiological regulation of the body. Sankt­Peterburg: «Lan’», 2016.Медведев И.Н., Завалишина С.Ю., Кутафина Н.В. Физиологическая регуляция организма. СПб.: Лань, 2016.Ivanov, L., Ivanova, L., Ronzhina, D., Judina, P. A change in the content of chlorophylls and carotenoids in the leaves of steppe plants along the latitudinal gradient in the southern Urals. Fiziologija rastenij. 2013. 6: 856—864.Иванов Л.А., Иванова Л.А., Ронжина Д.А., Юдина П.К. Изменение содержания хлорофиллов и каротиноидов в листьях степных растений вдоль широтного градиента на Южном Урале // Физиология растений. 2013. № 6. С. 856-864.Aleksandrova, M., Bulygin, N., Voroshilov, V., Frolova, L. Phenological observations in Botanical gardens. Bjulleten’ Glavnogo botanicheskogo sada. 1979. 113: 114.Александрова М.С., Булыгин Н. Е., Ворошилов В.Н., Фролова Л.А. Фенологические наблюдения в ботанических садах // Бюллетень Главного ботанического сада. 1979. Вып. 113.Medvedev, I., Naumov, M., Bespartochnyj, B. Medical ecology of the region of the Kursk magnetic anomaly. Kurskij kraj: social’naja jekologija. Moscow, 2004. 4.Медведев И.Н., Наумов М.М., Беспарточный Б.Д. Медицинская экология региона КМА. «Курский край: социальная экология». М., 2004. Т. 4.Amelina, I., Medvedev, I. Transcriptional activity of chromosome nucleolar organizing regions in population of Kursk region. Bjulleten’ jeksperimental’noj biologii i mediciny. 2009. 147 (6): 671—673.Амелина И.В., Медведев И.Н. Проявления транскрипционной активности ядрышкообразующих районов хромосом в Курском регионе // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2009. Т. 147. № 6. С. 671-673.Amelina, I., Medvedev, I. Active nucleolus organizer regions of chromosomes and protein synthesis. Fundamental’nye issledovanija. 2007. 1: 32.Амелина И.В., Медведев И.Н. Активные ядрышкообразующие районы хромосом и белковый синтез // Фундаментальные исследования. 2007. № 1. С. 32.Maksimov, V., Medvedev, I. Basic physiology. Sankt­Peterburg: «Lan’», 2013.Максимов В.И., Медведев И.Н. Основы физиологии. Санкт-Петербург: Лань, 2013.Kutafina, N. Cell division in health and disease. Materialy Mezhdunarodnoj nauchno­prakticheskoj konferencii «Teoreticheskie i prikladnye problemy sovremennoj nauki i obrazovanija». Kursk, 2015: 44—49.Кутафина Н.В. Клеточное деление в норме и патологии // Материалы Международной научно-практической конференции «Теоретические и прикладные проблемы современной науки и образования». Курск, 2015. С. 44-49.Medvedev, I., Amelina, I. The level of chromosomal aberrations and activity of nucleolar organizer regions of chromosomes in the Kursk region. Vestnik Rossijskogo universiteta druzhby narodov. Serija: Jekologija i bezopasnost’ zhiznedejatel’nosti. 2009. 2: 70—76.Медведев И.Н., Амелина И.В. Уровень хромосомных аберраций и активность ядрышкообразующих районов хромосом в Курском регионе // Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Экология и безопасность жизнедеятельности. 2009. № 2. С. 70-76.Medvedev, I., Zavalishina, S., Kutafina, N. Physiology of the Visceral Systems. Uspehi sovremennogo estestvoznanija. 2014. 10: 87—88.Медведев И.Н., Завалишина С.Ю., Кутафина Н.В. Физиология висцеральных систем // Успехи современного естествознания. 2014. № 10. С. 87-88.Medvedev, I., Bespartochnyj, B., Naumov, M., Jazeva, G. Agroecology in the region of the Kursk magnetic anomaly. Kurskij kraj: social’naja jekologija. Moscow, 2004. 3.Медведев И.Н., Беспарточный Б.Д., Наумов М.М., Язева Г.Г. Агроэкология региона КМА. Т. 3 Пятитомного издания «курский край: социальная экология». М., 2004.Bragina, O., Vlasova, N. Some biological and ecological features of woody and herbaceous plants in the model stands the city of Samara. Vestnik molodyh uchenyh i specialistov Samarskogo gosudarstvennogo universiteta. 2013. 2: 12—16.Брагина О.М., Власова Н.В. Некоторые биоэкологические особенности древесных и травянистых растений в модельных насаждениях города Самары // Вестник молодых ученых и специалистов Самарского государственного университета. 2013. № 2. С. 12-16.Gavrilenko, V., Ladygina, M., Handobina, L. Large workshop on plant physiology. Moscow: Vysshaja shkola, 1975.Гавриленко В.Ф., Ладыгина М.Е., Хандобина Л.М. Большой практикум по физиологии растений. М.: Высшая школа, 1975.Golovko, T., Tabalenkova, G., Dymova, O. Large workshop on plant physiology. Botanicheskij zhurnal. 2007. 92: 1732—1741.Головко Т.К., Табаленкова Г.Н., Дымова О.В. Пигментный комплекс растений Приполярного Урала // Ботанический журнал. 2007. Т. 92. С. 1732-1741.Demmig­Adams, B., Gilmore, A.M., Adams, W.W. In vivo function of carotenoids in higher plants. FASEB J. 1996. 10: 403—412.Demmig-Adams B., Gilmore A.M., Adams W.W. In vivo function of carotenoids in higher plants // FASEB J. 1996. Vol. 10. P. 403-412.Popova, I., Maslova, T., Popova, O. Features of pigment apparatus of plants from different Botanical­geographical areas. Jekologo­fiziologicheskie issledovanija fotosinteza i dyhanija rastenij. editor. Semihatovoj O.A. Leningrad: Nauka, 1989: 115—139.Попова И.А., Маслова Т.Г., Попова О.Ф. Особенности пигментного аппарата растений различных ботанико-географических зон // Эколого-физиологические исследования фотосинтеза и дыхания растений / под ред. О.А. Семихатовой. Ленинград: Наука, 1989. С. 115-139.Zhukova, L., Glagoleva, T. Features of concentration dependence of stable complexes of cadmium from natural factors in the gray forest soils of Kursk region. Materialy Vserossijskoj nauchno­prakticheskoj konferencii «Regional’nye problemy povyshenija jeffektivnosti agropromyshlennogo kompleksa». Kursk, 2007: 57—58.Жукова Л.А., Глаголева Т.И. Особенности концентрационной зависимости устойчивых комплексов кадмия от природных факторов в серых лесных почвах Курской области // Материалы Всероссийской научно-практической конференции «Региональные проблемы повышения эффективности агропромышленного комплекса». Курск, 2007. С. 57-58.Glagoleva, T. Influence CD ions in gray forest soils in the ecological balance agrobiocenosis. Mezhdunarodnoj nauchno­prakticheskoj konferencii «Aktual’nye problemy povyshenija jeffektivnosti agropromyshlennogo kompleksa». Kursk, 2008: 111—113.Глаголева Т.И. Влияние ионов CD в серых лесных почвах на экологическое равновесие агробиоценоза // Материалы Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы повышения эффективности агропромышленного комплекса». Курск, 2008. С. 111-113.Bondorina, I. Woody plants in container gardening of cities. Materialy XIII mezhdunarodnoj nauchno­prakticheskoj konferencii «Problemy ozelenenija krupnyh gorodov». Moscow, 2010: 32—36.Бондорина И.А. Древесные растения в контейнерном озеленении городов // Материалы XIII международной научно-практической конференции «Проблемы озеленения крупных городов». М., 2010. С. 32-36.