№ 9 (2024)

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.

Лишайники – древнейшие экстремофильные организмы, представляют собой ассоциации между грибом (микобионт) и водорослями и/или цианобактериями (фотобионты). Фотобионтный состав лишайника может определять специфичность стрессового ответа на действие абиотических факторов, в том числе на действие неблагоприятных температур. В настоящей работе были изучены стресс-индуцированные изменения фотосинтетической активности и содержания хлорофиллов и каротиноидов в близкородственных лишайниках Peltigera canina и Peltigera aphthosa, различающихся фотобионтным составом, при действии повышенной температуры. Стрессовая обработка приводила к снижению фотохимической активности ФСII обоих лишайников. Анализ стресс-индуцированных изменений в содержании фотосинтетических пигментов в лишайниках показал, что воздействие повышенной температурой на лишайник P. canina индуцировало накопление астаксантина, тогда как в лишайнике P. aphthosa наблюдалось снижение содержания хлорофилла а и ксантофиллов. Выявленные значительные отличия в составе хлорофиллов и каротиноидов у исследуемых лишайников могут свидетельствовать о различных механизмах стрессового ответа на действие повышенной температуры, обусловленных особенностями их фотобионтного состава.

В работе представлены первые данные о разнообразии лишайников карьеров по добыче строительных материалов окрестностей г. Воркуты (подзона южной кустарниковой тундры). Длительность самовосстановительной сукцессии на карьерах составляет около 40–50 лет. Почвообразующие породы карьеров практически не отличаются от почвообразующих пород фоновых территорий по гранулометрическому составу, но характеризуются повышенной карбонатностью за счет содержания кальцита. На суглинистых, гравийно-песчаных и песчаных отложениях карьеров выявлено 69 таксонов лишайников, из них 66 вида и три подвида. Видовая насыщенность лишайниками производных сообществ на территории карьеров достигает 33 видов на 100 м², что выше максимального показателя фоновых сообществ (26 видов на 100 м²). Последнее связано со спецификой субстратных условий (наличие карбонатов, гравия), менее плотной упаковкой экологических ниш, отсутствием/низким обилием эдификаторных видов, присутствием видов разных сукцессионных стадий. В производных сообществах карьеров, в отличие от фоновых участков, среди эколого-субстратных групп увеличивается доля эпибриофитов, среди жизненных форм – накипных лишайников. Лихенофлора карьеров характеризуется значительным количеством кальцефильных видов, что придает ей своеобразие по сравнению с фоновыми территориями. На карьерах отмечено шесть видов лишайников, включенных в Красную книгу Республики Коми и Приложение 1 к ней.

Низинные болота Российской Федерации в основном размещены на территории земель Государственного лесного фонда. По окончании фрезерной уборки торфа вполне логичным направлением использования этих площадей является организация на них искусственных хвойных древостоев, в частности, сосны обыкновенной (Pinus sylvestris). Установлено, что наиболее благоприятной средой для этой культуры являются мелкозалежные с высокозольными остаточными древесно-травянистыми торфами хорошо осушенные участки, подстилаемые легкими породами. Запас товарной древесины здесь в 40–50-летнем возрасте достигает 360–415 м³/га. На хорошо оторфованных участках с низкозольными травянисто-моховыми видами остаточного торфа в условиях застойного водного режима формируется изреженный, низкорослый, крайне угнетенный древостой. В аналогичном возрасте запас древесной массы не превышает 0,1–0,2 м³/га. Все это необходимо учитывать при проведении массовых лесопосадочных работ на выработках.

Лигноцеллюлозные отходы являются наиболее доступным возобновляемым сырьем в мире. Внедрение принципов экономики замкнутого цикла предполагает максимальное извлечение ценных свойств из вторичных ресурсов. Данное исследование ставит своей целью возможность использования кофейной шелухи, единственного отхода жарки кофе, для глубинного культивирования ксилотрофных базидиомицетов с последующим получением ферментов. При глубинном культивировании на кофейной шелухе выявлены интенсификация ростовых процессов и повышенный биосинтез ферментов у мицелия Fomitopsis pinicola и Rhodofomes roseus в сравнение с твердофазным культивированием. Штамм Fomitopsis pinicola преимущественно накапливает целлобиазы (1800 ед/г) и β-глюканазы (1170 ед/г), тогда как штамм Rhodofomes roseus – ксиланазы (более 5000 ед/г). Таким образом, кофейная шелуха рекомендуется в качестве перспективного субстрата для культивирования ксилотрофных базидиомицетов с целью получения ферментных препаратов.

Боковой амиотрофический склероз – нейродегенеративное заболевание, проявляющееся во взрослом возрасте, характеризуется потерей двигательной активности, дегенерацией двигательных нейронов в головном, спинном мозге и, в конечном счете, остановкой дыхания. В настоящее время заболевание является неизлечимым, и механизмы его воздействия мало изучены, но активно ведутся исследования терапевтических препаратов для дальнейшего снижения осложнений и отсрочивания негативных последствий болезни. Ранее нами был показан геропротекторный потенциал экстракта плодов черноплодной рябины (×Sorbaronia mitschurinii) на D. melanogaster при кратковременном применении, а также наблюдали увеличение медианной продолжительности жизни особей линии elav[c155]-Gal4>UAS-Aβ42 (модель болезни Альцгеймера у дрозофилы). Нами выдвинута гипотеза о возможном положительном эффекте экстракта черноплодной рябины в концентрациях 0.1, 1, 5 и 10 мг/мл на выживаемость линии Drosophila с моделью бокового амиотрофического склероза (с мутацией в гене Sod1ⁿ¹). Установили, что этанольный экстракт ягод в концентрации 0.1 мг/мл увеличивал медианную продолжительность жизни самцов на 22 %. При добавлении экстракта в концентрациях 1 и 5 мг/мл наблюдали снижение медианной и максимальной продолжительности жизни самцов на 14 % и 33 % соответственно. При этом экстракт черноплодной рябины не оказывал статистически значимого воздействия на продолжительность жизни самок. Данные результаты свидетельствуют о потенциальном нейропротекторном эффекте экстракта плодов черноплодной рябины.

В Российской Арктике обитает более 90 % популяции морянки Clangula hyemalis, гнездящейся в Западной Сибири/Северной Европе. Главные места зимовки морянок находятся на Балтийском море. Их основные миграционные пути между местами гнездования и зимовки изучены относительно хорошо и проходят по так называемому «норвежскому миграционному маршруту» вдоль побережья Баренцева моря через Поморский пролив, остров Колгуев, Канинский полуостров и Белое море. Второстепенные пути миграции изучены недостаточно полно. Установлено, что часть популяции регулярно мигрирует через восточную часть Украины и Европейской России, включая Республику Коми, Кировскую область, Нижегородскую и Пермскую области, а также Республики Удмуртия, Марий Эл и Башкортостан. Таким образом, часть популяции использует «Волго-Каспийский» миграционный путь. Этот миграционный путь не столь массовый и охватывает обширную территорию. Морянки мигрируют стаями от 4 до 56 особей. Иногда может наблюдаться более высокая интенсивность миграции. Весьма вероятно, что места зимовки этих птиц находятся в Каспийском и Черном морях, где на сравнительно небольшой территории было учтено 4-5 тыс. морянок. Детальное изучение всех соответствующих аспектов экологии морянки необходимо для сохранения этого вида.