Том 84, № 4 (2023)

Изучена динамика размерно-морфологических групп гетеротрофного прокариотопланктона самого крупного пресного водоема Кавказа – оз. Севан (Армения), – позволяющая объяснить его пространственно-временную организацию и сукцессию. Для этого озера характерно чередование стабильных и нестабильных периодов существования гидробионтов из-за резких изменений экологических условий, вызванных главным образом деятельностью человека. В сообществе планктонных прокариот озера выделяли следующие размерно-морфологические группы: мелкие кокки и коккобациллы, мелкие палочки и вибрионы, среднеразмерные кокки и коккобациллы, крупные палочки и вибрионы, нити, а также клетки, ассоциированные с детритными частицами. Основной вклад (в среднем 55.5%) в формирование биомассы прокариотопланктона озера вносили мелкие палочки и вибрионы. Биомасса каждой из групп колебалась во времени и пространстве в относительно узких пределах, и развитие групп происходило в тесной взаимосвязи друг с другом. По-видимому, разные размерно-морфологические группы прокариот адаптированы к существованию в пределах сходных эколого-филогенетических ниш и совместно и последовательно выполняют общие функции в минерализации органических веществ и трофических взаимодействиях в озере. Вместе с тем эти группы реализуют различные экологические стратегии, которые могут быть успешными в разные периоды существования экосистемы.

На примере восьми видов Nierembergia и двух видов Bouchetia (сем. Solanaceae) описаны свойства индивидуальной изменчивости морфологических признаков пыльцы. Большинство исследованных признаков (строение апертур, ультраструктура спородермы, скульптура поверхности, размеры) не имеют существенных различий на индивидуальном и внутривидовом уровне; таксономически значимая изменчивость морфологических признаков пыльцы проявляется на уровне рода и надродовых групп. Роды достоверно различаются характером скульптуры поверхности пыльцевого зерна – струйчатой у Nierembergia и бугорчатой у Bouchetia. Пыльца, содержащаяся в одном бутоне, пыльнике или тетраде (полное гаметофитное поколение, где смерти нет – все без исключения потомки одного предка), рассмотрена как экстремальная модель (максимальная полнота при минимальной сложности) для исследования свойств естественной морфологической изменчивости и причин ее возникновения. Обнаружено, что признаки пыльцы (скульптура поверхности, число и расположение апертур) имеют одинаковую структуру изменчивости (непрерывные и транзитивно упорядоченные ряды), которая у разных признаков разворачивается на разном таксономическом уровне. Естественная изменчивость морфологических признаков пыльцы упорядочивается не в генеалогическую кладу, а в клины – непрерывные, геометрически упорядоченные и транзитивные ряды (таксон-неспецифичные и рангово-независимые). В этой системе параллелизмов гомологические ряды неотделимы от негомологических, а типичные формы – от отклонений. Возникновение типичных и отклоняющихся форм не может быть объяснено по отдельности (типичные – генеалогически, а отклоняющиеся – как параллелизм, конвергенция, случайность или закономерность). Индивидуальная изменчивость форм пыльцы геометрически упорядочена и не является результатом случайных нарушений, сбоев наследственной программы, патологией. Типичная форма оказывается гармоничной частью рядов чистых форм, свободных от функциональных и исторических коннотаций. Сходство форм пыльцы в этих рядах определяется их геометрией и не зависит от родства, гомологии, функциональности. Естественную систему форм пыльцы образует не структура предполагаемых родственных связей предполагаемых таксонов, а наблюдаемые параллелизмы изменчивости индивидуальных живых тел. Эволюционная новизна (современное состояние, наблюдаемое многообразие) возникает исходно упорядоченным, сразу в предустановленной форме.

Пожары играют большую роль в формировании и функционировании наземных экосистем, но их длительное влияние на состав и структуру растительных сообществ гумидных высокогорий практически не изучено. На наиболее сухих альпийских лугах с доминированием плотнодерновинного злака Festuca varia, накапливающих значительное количество неразложившейся ветоши, проведен 23-летний эксперимент с регулярным (раз в 2 года) выжиганием ветоши. Состав растительного сообщества существенно изменился. Значительно уменьшились запасы мортмассы (ветоши), надземная биомасса сосудистых растений и относительное участие доминантов. В надземной биомассе резко снизилась доля злаков и увеличилась доля разнотравья. Для Anthemis cretica, Campanula collina, Deschampsia flexuosa, Festuca ovina, Nardus stricta и Veronica gentianoides отмечено значимое увеличение числа побегов при выжигании. Отмечено двукратное повышение альфа-разнообразия сосудистых растений на выжигаемых площадках по сравнению с исходным состоянием и значительное превышение в сравнении с контролем. Длительное выжигание существенно не изменило среднее содержание P, Ca, Mg в надземной биомассе большинства изученных видов, лишь содержание K снижалось у ряда видов, в то время как для Mg отмечено увеличение содержания у Festuca varia и Nardus stricta. Отмечено увеличение содержания P и Mg в мортмассе. При длительном выжигании отмечается небольшое подкисление почвы и снижение содержания Са, а также существенное снижение содержания азота и интенсивности процессов его трансформации. В целом, полученные закономерности сходны с таковыми, полученными при изучении пожаров в других травяных сообществах, однако снижение содержания K при хроническом выжигании ранее не отмечалось.