Вестник Кольского научного центра РАН. 2011, №2.

УДК 582.632.1:504.5 МОРФОЛОГИЧЕСКАЯ И ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ БЕРЕЗ В УСЛОВИЯХ ТЕХНОГЕННОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ М.О. Иноземцева, В.К. Жиров Полярно-альпийский ботанический сад-институт им. Н.А. Аврорина КНЦ РАН Аннотация Исследованы зависимости состояния зимнего покоя от особенностей развития предшествующего ему процесса осеннего старения листьев у гибридных форм берез (Betula pendula x Betula pubescense), произрастающих в условиях загрязнения среды отходами медно-никелевого комбинатат» Североникель» (г. Мончегорск Мурманской области). Установлено, что типичная положительная связь между осенним старением листьев и глубиной зимнего покоя нарушается вплоть до перемены знака при повышении уровня загрязнения, а также у физиологически менее зрелых побегов. Полученные результаты обсуждаются с позиций пассивной и активной стратегий адаптации. Ключевые слова: зимний покой берез, зимостойкость, осеннее старение листьев, промышленное загрязнение, физиологический возраст. _ Постановка проблемы Изучение физиолого-биохимических аспектов повреждения и Щь адаптаций в экстремальных условиях является одним из ЯВ наиболее интересных и важных направлений современной [ физиологии растений, продолжающим традиции Х отечественной школы экофизиологов Н.А. Максимова. Заметную роль в развитии этого направления сыграли I исследования механизмов неспецифи важные в теоретическом и практическом отношениях. Л^Ш Формирование новых представлений об универсальных принципах устойчивости живых систем и ее нарушений под действием неблагоприятных факторов среды отражает общую тенденцию к синтезу ранее не связанных друг с другом взглядов, что в целом свидетельствует о переходе данной проблемы на более высокий теоретический уровень. В частности, они открывают широкие возможности для использования системного подхода в изучении жизнедеятельности растительного организма и способствуют целостному восприятию его структуры и функций. До начала 1980-х гг. в литературе по физиолого-биохимическим аспектам стресса и адаптациогенеза растений существовали непосредственно не связанные между собой представления о неспецифической устойчивости растений [1], универсальном физиологическом значении процессов свободнорадикального окисления (СРО) как биохимического механизма стресса [2], а также об адаптивных функциях ненасыщенных липидов в низкотемпературных условиях [3, 4]. В целом для этого периода было характерным заметное возрастание интереса к биохимическим аспектам проблемы старения [5], благодаря чему она приблизилась к проблеме биологической роли СРО. В то же время в отечественной литературе обозначилась тенденция к системному пониманию функций роста, покоя и старения растений, выразившаяся в представлениях о полифункциональной роли различных гормональных систем [6] и бинарной классификации адаптивных механизмов [7]. По своей логике эти представления имели определенное сходство с взглядами Н.П. Кренке [8], согласно которым классификационной основой существующего многообразия реакций растительного организма является бинарная оппозиция "омоложение-старение", или шкала физиологического возраста [9]. Разновидностью СРО является перекисное окисление липидов (ПОЛ), в качестве первичных продуктов которого формируются гидроперекиси жирных кислот [10]. Еще более 20 лет назад в литературе был широко представлен фактический материал, подтверждающий идею об универсальном характере ПОЛ как молекулярной основе стресса [11] и старения [12] биологических систем. Кроме того, ранее уже были получены данные об участии ПОЛ в изменениях баланса ингибирующих и стимулирующих гормонов [13], что, как известно, играет ключевую роль в 46