– Питомник травянистых растений ПАБСИ предоставляет для этого огромный выбор: в нем культивируются растения всех континентов, кроме Антарктиды, в основном из горных систем Евразии и Северной Америки. Всего в ботаническом саду насчитывается 1134 вида травянистых интродуцентов, – рассказала доктор биологических наук Татьяна Шибаева.
Перед учеными стаяла задача провести круглосуточные измерения устьичной проводимости листьев. Устьица – это специальные образования в кожице листа. Они состоят из двух замыкающих клеток и устьичной щели между ними. Через нее происходит газообмен и процесс движения и испарения воды. Когда клетки насыщены влагой, устьице открывается, а при оттоке воды – закрывается, защищая растение от высыхания. Измерения помогли определить, сохраняется ли эндогенная [обусловленная внутренними факторами] суточная ритмика работы устьиц и, соответственно, фотосинтетического аппарата растений, в естественных условиях полярного дня.
– Дело в том, что в искусственных условиях, при помещении растений в климатические камеры с постоянным светом и температурой, устьица через какое-то время утрачивают эндогенную суточную ритмику работы, – пояснила Татьяна Шибаева необходимость проведения исследований в полярных условиях.
В результате ученым удалось выяснить, что и аборигены, и интродуценты, несмотря на полное отсутствие ночной темноты в сутках, все же сохраняют ритмичность работы устьиц. Вероятно, в этих условиях задатчиком ритма выступает переменная температура, так как ночи в Заполярье хоть и светлые, но холодные.
На экскурсии в оранжерею ПАБСИ КНЦ РАН, где в условиях полярного дня и полярной ночи содержится 616 видов тропических и субтропических растений
Экспедиция проходила в рамках проекта РФФИ «Физиолого-биохимические механизмы устойчивости растений к круглосуточному освещению» (2020–2022 гг., руководитель – чл.-корр. РАН А.Ф. Титов). В ходе его реализации впервые проводится комплексное исследование влияния круглосуточного освещения на растения. Оно позволит сопоставить фотозащитные процессы и механизмы их регуляции как у устойчивых и хорошо адаптированных к условиям Севера растений, так и у светочувствительных сельскохозяйственных культур. Ожидается, что результаты проекта будут иметь фундаментальное и практическое значения. Они помогут понять механизмы устойчивости и адаптации растений к круглосуточному освещению. Кроме того, полученные знания лягут в основу разработки технологий светокультуры для повышения экономической эффективности растениеводства в условиях контролируемого климата, например, в теплицах и «фабриках растений». Уже сегодня карельские ученые используют некоторые данные на практике. Так, круглосуточное освещение применяют для получения микрозелени с более высоким содержанием веществ, полезных для человека.
Участники экспедиции благодарят за гостеприимство и комфортные условия лабораторной работы Наталью Шмакову, доктора биологических наук, главного научного сотрудника лаборатории интродукции и акклиматизации растений ПАБСИ.
Фото сотрудников лаборатории экологической физиологии растений Института биологии КарНЦ РАН. Больше снимков из экспедиции – в группе КарНЦ РАН в соцсети «ВКонтакте»
