Возможности световой микроскопии для поиска отклика тонких структур древесных растений на экологические лимиты
Authors:   Институт морской геологии и геофизики ДВО РАН, Копанина Анна Владимировна , Власова Инна Ивановна ,   Институт морской геологии и геофизики ДВО РАН
Published: July 2022

Кора и древесина являются информативными компонентами, раскрывающими реакции древесных растений на действие экологических факторов. Ритмика физиологической активности растений отражает ритмику активности фотосинтеза, которая вызвана сезонной и суточной периодичностью изменений климатических факторов – света, температуры, водообеспечения. Эта ритмичность отражается в анатомической структуре древесного растения, причем не только в древесине, но и в коре. Пропорция между растяжением клеток и утолщением их оболочек указывает на соотношение факторов, лимитирующих интенсивность флоэмного транспорта – основной ресурсообеспечивающей структуры в теле древесного растения. Изучение структурной организации транспортных сетей распределения углерода и их буферных паренхимных зон в коре, можно успешно проводить не только на ультраструктурном уровне, но и на структурном методами световой микроскопии, по аналогии с древесиной. Ткани коры, и в особенности флоэма, крайне чувствительны к температурным ограничениям и водным лимитам. Их структурный отклик на природный стресс можно отслеживать практически в режиме «реального времени», т.е. в течении вегетационного сезона посуточно. Чувствительность тонких тканей внутренней коры (флоэмы) к ранению уже на стадии отбора образцов создает определенные трудности для структурного анализа. Кроме того, контрастность тканей коры по плотности, влагообеспеченности, содержанию секреторных и запасных продуктов существенно ограничивают использование методов анализа древесины для тканей коры. Поэтому для работы с корой древесных растений разных жизненных форм требуется проработка специальных методических приемов и техник. Обобщая собственные результаты работы за последние 15 лет с образцами древесных растений разных жизненных форм из контрастных местообитаний, в том числе с пределов распространения растений, мы модифицировали методические подходы для исследования коры, используемые в ксилоомии, на всех стадиях пробоподготовки образцов к микроскопированию. Мы разработали методику отбора образцов коры древесных растений для отдельных жизненных форм. Мы разработали комплекс мероприятий для максимального сохранения живых тканей коры от стадии отбора до камеральной обработки. Мы впервые применили метод сепарации для твердых и мягких фракций тканей коры. Мы адаптировали методы мацерации для анализа разновозрастных и контрастных тканей коры, в том числе флоэмы. Адекватно подобранные методические техники и приемы определяют достоверность количественных оценок анатомических структур и позволяют выявить качественные характеристики отдельных клеточных элементов. Разработанные для анализа методом световой микроскопии тканей коры древесных растений методические подходы и адаптированные микротехнические приемы, широко применяемые в ксилотомии, позволяют получать данные о тонкой структуре тканей коры и структурно-функциональном ответе древесных растений на природные лимиты.