"Экологическая морфология папоротника протоэпифита Lemmaphyllum microphyllum C. Presl в связи с адаптациогенезом"
Н.М. Державина
"Орловский государственный университет им. И. С. Тургенева, Орел, Россия
d-nm@mail.ru"
Ключевые слова: протоэпифиты, нанизм, суккулентизация, адаптивная стратегия, олиготрофия, protoepiphytes, nanism, succulentization, adaptive strategy, oligotrophy
Страницы: 257-267
Аннотация
Изучение экологической морфологии растений - необходимое условие для решения целого ряда фундаментальных и прикладных проблем в области экологии, ботаники, географии и физиологии растений, при проведении глобального и регионального экологического мониторинга, а также в селекции и интродукции растений. Этот подход успешно используется для исследования цветковых растений разных ботанико-географических зон. Папоротники в этом аспекте, как правило, выпадают из поля зрения ботаников. Задачей данной работы явились изучение на разных уровнях организации, от клеточного до организменного, фотосинтетического аппарата спорофита папоротника протоэпифита Lemmaphyllum microphyllum и попытка ответа на вопрос о путях его адаптации к условиям существования. Использован лабораторный комплекс анализа морфологии и структуры фотосинтетического аппарата растений - Siams Mesoplant. Он позволил провести комплексный анализ L. microphyllum на уровне вай, клеток мезофилла, пластидного аппарата и получить показатели: удельная поверхностная плотность вайи, число клеток на единицу площади вайи, число хлоропластов в одной клетке, толщина вайи, площадь поверхности и объем хлоропластов, площадь и объем клеток и др. Установлено, что, приспосабливаясь к условиям обитания на стволах и ветвях деревьев, а также плоских скальных поверхностях, лишенных гумуса, папоротник задействовал разные органы и функции. Причем полнее всего в его морфологии и анатомии проявились адаптации к световому и влажностному режимам. При этом выработались приспособления как к наиболее полному улавливанию света, так и к защите от его избытка, к уменьшению потери воды и ее выделению. Они возникли на разных уровнях организации и включают сочетающиеся ксеро-, мезо-, гелио- и сциоморфные черты, позволяющие образовывать виду устойчивые популяции в ценозах. Показано, что оптимальной компенсаторной стратегией при сокращении площади вай явилось развитие на основе полифункциональности хлоренхимы водоудерживающей способности тканей и клеток (суккулентизация), а также совершенствование проводящих элементов ксилемы за счет появления сосудов. Эти характеристики не решили проблему длительного обезвоживания, а позволили переносить только кратковременный водный дефицит. Это дает основание называть такие папоротники скрытыми суккулентами или субсуккулентами.
DOI: 10.15372/SEJ20200301
|
