Важнейшие результаты законченных фундаментальных
и прикладных исследований в 2001 году Скрининг и биотехнология физиологически активных соединений 1. Выявлены видовая и штаммоспецифичность морфо- и цитофизиологических характеристик культур клеток двух филогенетически удаленных видов растений Serratula coronata и Ajuga reptans, продуцирующих разный уровень и спектр экдистероидов. Впервые установлено, что накопление экдистероидов в течение периода субкультивирования в клеточных культурах обоих видов растений носит циклический характер. Максимальное содержание 20-гидроксиэкдизона в каллусных культурах приходится на начало-середину экспоненциальной фазы роста, а в суспензионных культурах – на конец экспоненциальной – начало стационарной фазы. (Лаборатория биохимии и биотехнологии растений). 2. Показан адаптогенный эффект экдистероидсодержащей фракции серпухи венценосной (Serratula coronata L.) (основной экдистероид – 20-гидроксиэкдизон). У двух групп лабораторных мышей-самцов (белых беспородных и линейных СВА) пероральное введение препарата в течение 5 и 10 дней в дозах 1 мг/кг и 10 мг/кг приводило к усилению физической работоспособности на 63-107% и уменьшению времени ориентировочно-исследовательского рефлекса на 40%. По величине адаптогенного тонизирующего эффекта экдистероидная фракция из надземной части серпухи венценосной превосходит действие тонизирующего препарата «Экдистен», содержащего 20-гидроксиэкдизон из корневищ левзеи сафлоровидной (Rhaponticum carthamoides (Willd.) Iljin). (Лаборатория биохимии и биотехнологии растений). Радиобиология 3. Выявлены основные закономерности хронического сочетанного действия факторов радиационной (внешнее гамма-облучение, тяжелые естественные радионуклиды, ТЕРН) и нерадиационной (тяжелые металлы, ТМ) природы в диапазоне низких доз и концентраций у растительных и животных организмов. Показано, что нелинейные эффекты взаимодействия (синергизм, антагонизм) факторов различной природы с наибольшей степенью вероятности индуцируются при действии низких доз/концентраций, реально встречаемых в окружающей среде. При взаимодействии ТМ и ТЕРН именно последние вносят определенный вклад в токсические эффекты. Результат взаимодействия факторов зависит от соотношения концентраций, химических свойств и биологической значимости ионов металлов, что следует учитывать при прогнозе последствий техногенных воздействий на экологические системы. (Лаборатория радиоэкологии животных и растений). 4. Получены результаты, свидетельствующие о значении апоптоза в определении величины радиоиндуцированного изменения продолжительности жизни у постмитотических организмов. Показано, что облучение приводит к увеличению индукторного и репрессионного потенциала в системе дисгенных скрещиваний дрозофилы.(Лаборатория радиационной генетики). Физиология растений 5. Подготовлена и опубликована фундаментальная монография «Морфофизиология клубнеобразующих растений», в которой с новых позиций трактуются вопросы структурно-функциональной организации клубнеобразующих травянистых многолетников. Выделены две различные по регуляции роста и развития системы – надземная и подземная. На большом фактическом материале рассмотрены анатомо-морфологические и функциональные особенности специализированных подземных побегов. Установлено, что тип и морфофизиология подземного побега детерминируются в начале онтогенеза растения. В пределах подземного побега существуют зоны с качественно различными морфофизиологическими функциями: апикальная, осуществляющая и поддерживающая подземный диагравитропный рост, и субапикальная, осуществляющая депонирование ассимилятов. Депонированию ассимилятов предшествует индукция радиального разрастания тканей субапикальной зоны; эти процессы регулируются надземной частью растения. Разобраны вопросы фото- и термопериодического контроля процессов клубнеобразования и цветения видов родов Solanum и Helianthus. Показано значение подземного метамерного комплекса в эволюции и распространении клубнеобразующих растений. (Лаборатория экологической физиологии растений совместно с кафедрой ботаники Коми государственного педагогического института). 6. Выявлен и исследован альтернативный (цианидустойчивый), энергетически малоэффективный путь дыхания в листьях растений природной флоры: Rhodiola rosea, Ajuga reptans, Calla palustris, Achillea millefolium. Доля альтернативного пути (АП) в общем дыхании варьировала в зависимости от возраста и условий произрастания в пределах 0-50%. Получены доказательства того, что высокая обеспеченность дыхательным субстратом является важным, но не единственным условием активации альтернативного пути. Высокая активность АП соответствовала интенсивному росту. Это опровергает существующие представления о функционировании АП в качестве «клапана» для сброса (окисления) избытка сахаров и восстановителя. Обосновано предположение, что активация альтернативного пути в листьях теневыносливых растений при действии избыточной радиации связана с участием альтернативной оксидазы в защите клеток от свободных радикалов. (Лаборатория экологической физиологии растений). Проблемы леса 7. Выявлена роль генетически обусловленной пониженной требовательности к теплу в адаптации генеративной сферы хвойных (сосны и ели) к климату. В генеративной сфере сосны проявляется определенная связь устойчивости репродуктивных органов к техногенному стрессу: в мужских репродуктивных органах формируется пыльца с высокой жизнеспособностью (выше 90%) даже при сублетальном уровне загрязнения, в то время как гаметофитная выживаемость семяпочек не превышает 25%. Адаптация репродуктивной системы хвойных по созреванию семян сильнее выражена у ели, чем у сосны. (Отдел лесобиологических проблем Севера). 8. Определены величины годичной продукции спелых ельников разных типов северной и средней подзон тайги: для северной тайги годичная продукция варьирует в зависимости от типа леса в пределах 3.8-7.3 т/га, для средней тайги – 5.1-10.5 т/га. В целом по северному району депонируется в еловых насаждениях 48, сосновых – 27, лиственных – 24, лиственничных, пихтовых и кедровых – 1% от общего количества углерода, накопленного в годичном приросте фитомассы лесных сообществ. (Отдел лесобиологических проблем Севера). Проблемы интродукции и сохранения генофонда природной и культурной флоры 9. Подведены итоги многолетних исследований по видовой и внутривидовой изменчивости полезных растений (кормовых, декоративных, лекарственных и пищевых). Выявлены закономерности адаптации интродуцируемых растений в зависимости от эколого-географических условий местообитания. Освещены вопросы становления жизненных форм растений в новых условиях произрастания. Полученный материал обобщен в монографической работе «Введение в культуру и сохранение на Севере коллекций полезных растений». (Отдел Ботанический сад). Биологическое разнообразие и его сохранение 10. Подведены итоги многолетнего изучения ценотической и флористической структуры, динамики мелколиственных лесов (березняков, осинников и сероольшаников) подзон южной и средней тайги Республики Коми. Выявлено 404 вида сосудистых растений, принадлежащих к 216 родам из 68 семейств. По численности видов березняки и осинники в 1.5-2 раза превосходят хвойные леса. При классификации лиственных лесов выделены два типа и три группы типов насаждений, включающих 68 ассоциаций, из которых 40 охарактеризованы с геоботанической точки зрения впервые. Предложены схемы сукцессионных рядов лесной растительности в пойменных и водораздельных местообитаниях. (Лаборатория геоботаники и сравнительной флористики). 11. Завершено изучение флоры бассейна р. Локчим (подзона средней тайги Республики Коми). Флора насчитывает 528 видов сосудистых споровых, голосеменных и покрытосеменных растений, относящихся к 268 родам и 86 семействам. Более 100 видов растений для территории бассейна найдены впервые. Выявлены местообитания 31 вида сосудистых растений, включенных в «Красную книгу Республики Коми», уточнены границы распространения редких и пограничных видов. (Лаборатория геоботаники и сравнительной флористики). 12. Обобщены результаты флористического обследования нижнего течения р. Печора и прилегающих районов Большеземельской и Малоземельской тундр. По типологии флора сосудистых растений относится к гипоарктическим флорам, обогащенным видами южной фракции. По показателям систематической и географической структуры она ближе к флоре Малоземельской тундры, чем к флоре восточной части Большеземельской тундры, более арктической по характеру. Лихенофлора припечорских тундр имеет умеренно арктический характер. Высокое положение некоторых бореальных родов и семейств объясняется сохранением еловых рефугиумов, обогащенных лишайниками таежной флоры. При продвижении к северу отмечено прогрессивное обеднение флоры сосудистых растений, обусловленное широтным и климатическим градиентами, обеднение флоры мхов и лишайников выражено менее резко. Выявлены ареалы редких видов сосудистых растений, лишайников и мохообразных, нуждающихся в разной степени охраны, которые могут быть включены в Красную книгу Ненецкого автономного округа. (Лаборатория экологии тундры). 13. Составлен систематический список синезеленых водорослей водных и наземных экосистем северо-востока европейской части России. Показано высокое видовое разнообразие и обилие синезеленых водорослей в наземных и водных экосистемах. В водоемах обнаружено 298 таксонов (с разновидностями и формами) синезеленых водорослей из 6 порядков, 22 семейств, 45 родов; в почвах – 152 таксона из 4 порядков, 13 семейств, 28 родов. (Лаборатория экологии тундры). 14. Изучено видовое разнообразие, состав и структура топических группировок булавоусых чешуекрылых, определен уровень их видового разнообразия в основных типах биоценозов европейского северо-востока России. Опубликована монография «Видовое разнообразие булавоусых чешуекрылых европейского северо-востока России». (Лаборатория беспозвоночных животных). 15. Завершена инвентаризация фауны жуков-щелкунов. Выявлено 52 вида, 7 – новые для региона, 1 – новый для науки. Выяснено зональное распределение, фенология, трофические связи, распределение по местообитаниям, зоогеографическая структура фауны. Предложена гипотеза формирования фауны щелкунов региона. Установлены потенциальные вредители лесных и сельскохозяйственных культур. (Лаборатория беспозвоночных животных). 16. Продолжены исследования видового разнообразия, структуры населения, ландшафтно-биотопического распределения, трофических связей, динамики численности и роли в экосистемах других важнейших групп наземных и почвенных беспозвоночных. Установлено свыше 250 видов насекомых, 75 – пауков, 7 – клещей и 122 вида свободноживущих почвенных нематод, ранее не известных для европейского северо-востока России. Выявлена фауна беспозвоночных животных естественных и трансформированных сосновых лесов средней тайги Республики Коми, включающая 465 видов, относящихся к 3 типам и 5 классам. Изучен процесс формирования энтомокомплексов в сосновых монокультурах. (Лаборатория беспозвоночных животных). 17. Проведены мониторинговые исследования флоры, фауны, населения и популяций наземных позвоночных животных на западном склоне Приполярного Урала в пределах национального парка «Югыд ва». Получен сравнительный материал (с 30-летним интервалом) по численности и распределению животных в различных высотных поясах растительности. Установлено, что изменение структуры населения животных происходит в основном под воздействием естественных факторов. Однако антропогенная трансформация ландшафтов вне границ парка оказывает влияние на расселение некоторых видов птиц и изменение границ ареала. Благодаря охране поддерживается численность видов, включенных в Красные книги России и Республики Коми, восстанавливается численность северного оленя и медведя. (Лаборатория экологии позвоночных животных). Гидробиология и ихтиология 18. Показано, что экологическая интеграция лососеобразных в разнотипные экосистемы европейского Северо-Востока обусловлена историей формирования, экологическими условиями обитания и пластичностью самих видов. Упорядочена классификация экологических форм по отношению к различным экологическим и биотическим факторам: биотопическому, онтогенетическому, темпоральному. В состав биотопической группы включены проходная, полупроходная, речная, озерная и озерно-речная формы; онтогенетической – нормальная и карликовая формы; темпоральной – сезонные расы. Большинство видов лососеобразных не образуют на европейском Северо-Востоке весь комплекс экологических форм, известных в ареале. Полученные результаты имеют важное значение для разработки научных основ и организации мероприятий по охране и разведению ценных видов лососевидных. (Лаборатория экологии водных организмов). Почвоведение 19. Впервые для подзолистых и болотно-подзолистых почв европейского Северо-Востока дана структурная характеристика органического вещества. Методами 13С-ЯМР и ЭПР спектроскопии идентифицированы и количественно определены молекулярные фрагменты, оценена реакционная способность гумусовых кислот и пути их превращения в почвах разной степени гидроморфизма и в окультуренных аналогах. Результаты исследований существенно углубляют представления о молекулярном строении гумусовых веществ основных почв северных ландшафтов и их экологическом потенциале. (Отдел почвоведения). 20. Дана количественная оценка кислотно-основным буферным реакциям почв европейского Северо-Востока: катионный обмен, диссоциация Al-Mn-органических комплексов, растворение соединений алюминия и карбонатов. Разработаны прогнозные показатели устойчивости почв к техногенным осадкам кислотной и щелочной природы. (Отдел почвоведения).
Логотип -
Начало -
Общие
сведения -
Структура -
Научная деятельность 9993 посещений с 14.02.2002 |