Прояв фенотипової пластичності псамофітів за дії стресорів навколишнього середовища

Abstract

Недуха О. М. Прояв фенотипової пластичності псамофітів за дії стресорів навколишнього середовища. В огляді представлені дані літератури щодо фенотипової пластичності у псамофітів, включаючи зміни морфології, анатомії та структури надземних органів, які допомагають рослинам адаптуватися і нормально функціонувати в умовах росту на піщаних ґрунтах за стресових впливів навколишнього середовища. Фенотипова пластичність псамофітів активізується при сильному сонячному опроміненні, засоленні, дії сольового туману, високої температури ґрунту та повітря, піскоструминної нестабільності піщаного ґрунту та морського чи річкового бризу. Увага зосереджена на результатах дослідження наступних ознак псамофітів: розмірах листкових пластинок та клітин, формуванні водозапасаючої паренхіми, підвищенні соковитості листків, скручуванні листків, щільності продихів та їх заглибленості в епідерміс, потовщенні кутикули та відкладанні різноманітних кристалічних або аморфних включень. Показана роль водопоглинаючих порових каналів в епідермісі вегетативних надземних органів у підтриманні оптимального водного балансу тканин. Особлива увага приділена показникам, які задіяні у запуску захисних структурних механізмів від перегріву листків, а також надмірної кутикулярної та продихової транспірації. Представлені результати фізіологічної відповіді псамофітів на зміни навколишнього середовища, зокрема, щодо активації окиснювально-відновних процесів та антиоксидантної системи у листкових пластинках псамофітів за стресових умов. Ці дані вказують на перспективи подальших досліджень структурно-функціональної пластичності псамофітів та розвитку досліджень генетичної пластичності цих рослин з метою їх збереження в умовах кліматичних змін та підвищення антропогенного тиску.

O.M. Nedukha. Manifestation of phenotypic plasticity of psammophytes under environmental stresses. The review presents literature data on phenotypic plasticity, including changes in morphology, anatomy and structure of aboveground organs of psammophytes, which help plants to adapt and function normally in conditions of growth on sandy soils under environmental stress. Phenotypic plasticity of psammophytes is activated by strong sunlight, salinity, salt fog action, high soil and air temperatures, sandblasting of sandy soils and sea or river breezes. Attention is focused on the results of the study of next phenotypic features of psammohytes: leaf and cell size, formation of water-storing parenchyma, rolling of leaves, density of stomata and their depth into the epidermis, thickening of the cuticle and deposition of various crystalline or amorphous inclusions in tissues. The role of waterabsorbing pore channels in the epidermis of vegetative aboveground organs in maintaining the optimal water balance of tissues is shown. Particular attention is paid to the signs that are involved in the starting of protective structural mechanisms against overheating of the leaves, as well as excessive cuticular and stomata transpiration. The results of physiological response of psammophytes to changes in the environment, in particular the activation of redox processes, to prevent oxidative damage in the leaf blades of psammophytes under stress conditions, are presented. These data indicate the prospects for further studies of structural and functional plasticity of psammophytes and the development of studies of genetic plasticity of these plants in order to preserve them in the conditions of climate change and anthropogenic pressure increasing.

Е.М. Недуха. Проявление фенотипической пластичности псаммофитов при действии cтрессоров окружающей среды. В обзоре представлены данные литературы по фенотипической пластичности, включая изменения морфологии, анатомии и структуры надземных органов псаммофитов, которая помогает растениям адаптироваться и нормально функционировать в условиях роста на песчаных почвах при стрессовых воздействиях окружающей среды. Фенотипическая пластичность псаммофитов активизируется при повышенном солнечном облучении, засолении, действии солевого тумана, высокой температуры почвы и воздуха, пескоструйной нестабильности песчаного грунта и морского или речного бриза. Внимание сосредоточено на результатах исследования фенотипических признаков: размерах листовых пластинок, формировании водозапасающей паренхимы, повышении сочности листьев, скручивании листовых пластинок, плотности устьиц и их погруженности в эпидермис, утолщении кутикулы и отложении различных кристаллических или аморфных включений. Показана роль водопоглощающих поровых каналов эпидермиса вегетативных надземных органов в поддержании оптимального водного баланса тканей. Особое внимание уделено показателям, которые задействованы в запуске защитных структурных механизмов от перегрева листьев, а также чрезмерной кутикулярной и устьичной транспирации. Представлены результаты физиологических ответов псаммофитов на изменения окружающей среды, в частности по активации окислительновосстановительных процессов и антиоксидантной системы в условиях стресса. Представленные данные указывают на перспективы дальнейших исследований структурнофункциональной пластичности псаммофитов и необходимости исследований генетической пластичности этих растений с целью их сохранения в условиях климатических изменений и повышения антропогенного воздействия.