Итоги года: Лаборатория экологической физиологии растений

Лаборатория экологической физиологии растений, пожалуй, одна из самых малочисленных в Институте биологии. В ее составе - 11 сотрудников, включая аспирантов и совместителей. Поэтому вклад каждого на виду и очень важен для общей работы.

Итоги 1998 г. нас порадовали. Прежде всего, следует отметить успех с публикациями. Вышли из печати две монографии (С.В.Куренковой и Ю.М.Фролова с И.И.Полетаевой), тематический сборник (под ред. Ю.М.Фролова, Т.К.Головко и В.М.Тарбаевой), два препринта в серии "Научные доклады" (Ю.М.Фролов с И.И.Полетаевой и О.В.Дымовой). Опубликованы три статьи в журнале "Физиология растений", выходящем на русском и английском языках (Т.К.Головко, О.В.Дымова, Г.Н.Табаленкова), а также восемь статей в разных сборниках. О тезисах и говорить не приходится, их оказалось почти четыре десятка. В результате в расчете на каждого сотрудника получилось более шести печатных листов. Это, пожалуй, лучший показатель по институту за прошедший год и, безусловно, итог работы лаборатории за последние 2-3 года. Надеемся, что в перспективе планку удастся удержать, так как в "портфеле" лаборатории уже имеются две подготовленные к изданию монографии.

Из научных итогов года следует выделить завершение трехлетнего цикла исследований по биологии редких и исчезающих видов растений, проводимых под руководством Ю.М.Фролова. Важным практическим результатом работы явилось создание базы данных и кадастра по родиоле розовой, разработка мер по охране и восстановлению природных популяций этого вида. Практическая ценность исследований настолько впечатлила региональные государственные власти, что был подписан Указ Главы Республики о республиканской целевой программе "Восстановление популяции пиона уклоняющегося и родиолы розовой в Республике Коми (1998-2002 гг.)". Теоретическая и экспериментальная работа по монографическому описанию биологии редких растений будет продолжена и дополнена эколого-физиологической информацией.
Плодотворно потрудились и наши аспиранты. О.В.Дымова завершила обучение с представлением диссертации, получив стипендию им. П.П.Вавилова. Ее устный доклад на XI съезде Федерации Европейских обществ физиологов растений (Варна, Болгария) привлек внимание участников экофизиологической секции. Главная задача работы О.В.Дымовой состояла в том, чтобы выявить на функциональном уровне адаптации трех видов неморальных трав. В результате исследований были получены доказательства того, что на северной границе ареала сформировались функционально пластичные экотипы с метаболическими свойствами, обеспечивающими их произрастание в условиях средней тайги. Анализ связи растение-среда на функциональном уровне позволил также прогнозировать поведение данных видов при угрозе глобальных изменений климата.

Аспирантка С.П.Маслова упорно пытается проникнуть в тайны жизнедеятельности многолетних трав, формирующих специализированные гипогеодиатропные побеги (корневища, столоны, сарменты). Подземные побеги играют важную роль в конкуренции и выживании видов в ценозе. Для многих растений способность к вегетативному размножению является ключевым фактором, определяющим их устойчивость в крайних условиях обитания за счет сохранения подземного меристематического фонда. С.П.Масловой получены новые оригинальные данные о морфоструктуре, закономерностях роста и регуляторных взаимосвязях подземных побегов в системе целого растения. Часть материала опубликована в сборнике по репродуктивной биологии и тезисах XI съезда фитофизиологов Европы.

Для Н.В.Пыстиной завершился только первый год обучения в аспирантуре, но она не перестает удивлять нас своими глубокими теоретическими познаниями строения и функционирования дыхательной цепи растительных митохондрий. К сожалению, экспериментальная база лаборатории не позволяет прямо определять активность терминальных оксидаз, передающих электроны на кислород. Приходится использовать сложные и капризные методы специфических ингибиторов (дыхательные яды). Н.В.Пыстиной удалось показать, что активность альтернативной (цианидустойчивой) оксидазы у одного и того же генотипа сильно зависит от экологических условий. Так, например, у нашего любимого объекта - живучки ползучей, активный цианидустойчивый путь был обнаружен в растениях, произрастающих на открытой делянке, а в растениях, обитающих под пологом леса, при сильном затенении этот путь не участвует в переносе электронов. Познание тонких механизмов регуляции дыхания позволяет глубже понять и сформулировать основные закономерности энергообеспечения живой клетки.

Клетки абсорбируют энергию в виде энергетически богатых органических молекул и трансформируют ее в доступную для использования форму при дыхании. Теплота представляет собой один из конечных продуктов дыхания. Свыше 90% метаболического тепла, генерируемого клетками, образуется при восстановлении кислорода в митохондриях. Тепловыделение может служить мерой общей скорости окислительных реакций дыхательных путей. Поэтому вполне объясним наш интерес к калориметрическому изучению дыхания. Реализовать этот интерес помогли наши творческие связи и личные контакты с группой исследователей Университета Бригема Янга (США), возглавляемых профессорами Ли Хансеном и Брусом Смитом. В июне современный дифференциальный сканирующий калориметр был доставлен в Сыктывкар Б.Смитом. В течение двух с половиной месяцев мы имели счастливую возможность провести целую серию экспериментов на оборудовании нашей мечты. И удовольствие от "общения" с качественной техникой не смогла испортить даже наша всесильная таможня, которая по только ей известным законам регулярно взимала немалую дань за эксплуатацию чужого добра, а - по сути, доброты американских коллег.

И.Далькэ и С.Ремизовым были проведены десятки калореспирометрических измерений. Данные этих опытов мы осмысливаем и надеемся, что они помогут оценить степень приспособленности видов и их экотипов к климатическим условиям. Интересно отметить, что чувствительность прибора настолько высока, что нам удалось зафиксировать тепловыделение микроорганизмов, содержащихся в почвенных образцах сырой массой 200-400 мг и выявить градиент этой активности в почвенных горизонтах. Вот, пожалуй и все наиболее важное и интересное, чем жила лаборатория в прошедшем году.

Т.Головко