Russian Journal of Biological Physics and Chemisrty Russian Journal of Biological Physics and Chemisrty АКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ И ХИМИИ 2499-9962 55130 10.29039/rusjbpc.2022.0552 ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БИОФИЗИКА ECOLOGICAL BIOPHYSICS ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БИОФИЗИКА CROWN STRUCTURE AND MORPHOLOGY PECULIARITIES OF ABIES SIBIRICA SHOOTS WITH DIFFERENT SEXUALIZATION ОСОБЕННОСТИ СТРУКТУРЫ КРОНЫ И СТРОЕНИЯ ПОБЕГОВ ПИХТЫ СИБИРСКОЙ РАЗНОЙ СЕКСУАЛИЗАЦИИ Бажина Е. В. Bazhina E. V. Стасова В. В, Stasova V. V. Сибирский федеральный университет Красноярск Россия Siberian Federal University Krasnoyarsk Russian Federation ФИЦ КНЦ СО РАН Красноярск Россия FRC KSC SB RAS Krasnoyarsk Russian Federation Сибирский федеральный университет Красноярск Россия Siberian Federal University Krasnoyarsk Russian Federation ФИЦ КНЦ СО РАН Красноярск Россия FRC KSC SB RAS Krasnoyarsk Russian Federation 28 09 2022 28 09 2022 7 3 501 510 20 09 2022 20 09 2022 https://rusjbpc.ru/en/nauka/article/55130/view

Одним из основных факторов, оказывающих влияние на строение и функционирование земных организмов, является гравитация. Пихта сибирская оказалась чрезвычайно чувствительной к действию силы тяжести - крона взрослых деревьев дифференцирована по типу половых побегов по оси «верх-низ», протяженность половых ярусов по оси дерева существенно различается. Исследования проводились на территории национального парка «Красноярские Столбы», расположенном на северо-западных отрогах Восточного Саяна, на Куйсумском (Красноярском) хребте, территория относится к Восточно-Саянскому горно-таежному району сосново – кедрово-пихтовых лесов. Определение анатомо-морфологических характеристик побегов и хвои проводили на средних по таксационным показателям и не имеющих внешних признаков повреждения модельных деревьях. Исследования показали различия структурно-функциональных показателей побегов пихты разной «сексуализации». Изменения биометрических показателей генеративных и вегетативных побегов и хвои обусловлены особенностями их анатомического строения. Предполагается, что эти особенности строения побегов разной сексуализации обусловлены их функциональной ролью. Более мощные генеративные побеги на вершине дерева уже в первый год развития (формирование генеративных почек) обеспечивают максимальный приток питательных веществ к органам репродукции. Обсуждается роль физического импринта в особенностях строения особей вида на клеточном и тканевом уровнях.

One of the main effects influencing the structure and functioning of terrestrial organisms is gravity. Siberian fir turned out to be extremely sensitive to the action of gravity - the crown of adult trees is differentiated according to the type of sexual shoots along the “top-down” axis, the length of the sexual tiers along the tree axis varies significantly. The research was conducted in the territory of the National Park "Krasnoyarskie Stolby", located on the northwestern spurs of the Eastern Sayan, on the Kuysum (Krasnoyarsk) Ridge, the territory belongs to the Eastern Sayan mountain taiga region of pine-cedar fir forests. The study has shown differences in the structural and functional parameters of fir shoots of different "sex". Changes in the biometric parameters of generative and vegetative shoots and needles are due to the peculiarities of their anatomical structure. Determination of anatomical and morphological parameters of shoots and needles was performed on model trees with average taxonomic characteristics and without visual signs of damage. It is assumed that the peculiarities of shoots structure of different sexualization are caused by their functional role. More powerful generative shoots at the tree top already in the first year of development (formation of generative buds) provide the maximum inflow of nutrients to reproductive organs. The role of the physical imprint in the structural features of individuals of the species at the cellular and tissue levels is discussed.

 Abies sibirica Ledeb. дифференциация кроны побеги морфолого-анатомические показатели Abies sibirica Ledeb. crown differentiation shoots morphological and anatomical parameters Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ, проекты № 11-04-00281, 20-05-00540.

Вавилов С.И. Исаак Ньютон. М-Л.: Ан СССР, 1945, 230 с. Vavilov S.I. Isaak Newton. Moscow-Leningrad: Academy of Sciense of USSR, 1945, 230 p. (In Russ.) Гаджиев С.Ш. Гравитация и ее физическая сущность. Вестник социально-педагогического института, 2014, т. 3, № 11. Gadzhiev S.Sh. Gravitacia i ieio phusucheskaya sushchnost’. Vestnik social’no-pedagogoshcheskogo instituta, 2014, vol. 3, no 11. (In Russ.) Геодакян В.А. Асинхронная асимметрия. Журн. высшей нервной деятельности, 1993, т. 43, вып. 3, c. 543-561. Geodakyan V.A. Asinchronnaya assimetriya. Zurnal visshei nervnoi deztel’nosti, 1993, vol. 43, no. 3, pp. 543-561. (In Russ.) Уоринг Ф., Филлипс И. Рост и дифференцировка растений. М.: Мир, 1982, 512 с. Woring F., Phillips I. Rost i differencirovka rastenii. Moscow: Mir, 1982, 512 p. (In Russ.) Меркис А.И. Геотропическая реакция растений. Вильнюс, 1973, 263 с. Merkis A.I. Geotropicheskaia reakciia rastenii. Vil’nus, 1973, 263 p. (In Russ.) Минина Е.Г., Беляев В.В. Изучение ростовых веществ в связи с дорсовентральностью и сексуализацией побегов пихты сибирской (Abies sibirica Ldb.). Физиология растений, 1972, т. 19, вып. 3, c. 658-661. Minina E.G., Belyaev V.V. The study of substances in connection with dorsoventrality and sexualization of Siberian fir shoots. Russian journal of Plant physiology, 1972, vol. 19, no. 3, pp. 658-661. (In Russ.) Третьякова И.Н., Бажина Е.В. Морфоструктура кроны и состояние генеративной сферы у пихты сибирской в нарушенных лесных экосистемах близ озера Байкал. Известия РАН. Сер. Биологическая, 1995, № 6, c. 685-692. Tretyakova I.N., Bazhina E.V. Morphostructure of crown and the state of reproductive sphere in the Siberian fir in disturbed forest ecosystems near Lake Baikal. Izv. Akad. Nauk, Ser. Biol., 1995, vol. 121, no. 6, pp. 685-692. (In Russ.) Бажина Е.В. Состояние древостоев пихты сибирской (Abies sibirica) и распределение химических элементов по ярусам ее кроны в лесных экосистемах ООПТ Красноярского края, Россия. Nature Conservation Research. Заповедная наука, 2018, т. 3, № 2, c. 40-53. Bazhina E.V. Siberian fir (Abies sibirica) state and chemical element allocation in tree crown in forest ecosystems of protected areas in south of Krasnoyarsk region (Russia). Nature Conservation Research, 2018, vol. 3, no. 2, pp. 40-53, doi: 10.24189/ncr.2018.064. (In Russ.) Бажина Е.В. Изменения архитектуры кроны деревьев пихты сибирской при нарушении гомеостаза. Биофизика, 2020, т. 65, № 4, c. 753-759. Bazhina E.V. Changes in Siberian Fir Crown Architecture under Impaired Homeostasis. Biophysics, 2020, vol. 65, no. 4, pp. 642-648, doi: 10.1134/S0006350920040041. (In Russ.) Буторина Т.Н. К характеристике лесорастительных условий государственного заповедника «Столбы». Труды гос. заповедника «Столбы», Красноярск, 1961, № 3, c. 247-282. Butorina T.N. To characteristic of forest-forming conditions of natural reseraved Stolby. Proceedengs of natural reseraved Stolby, Krasnoyarsk, 1961, no. 3, pp. 247-282. (In Russ.) Летопись природы заповедника «Столбы». Красноярск, 2013, c. 148-160. Letopis’ prirodii of natural reseraved Stolby, Krasnoyarsk, 2013, pp. 148-160. (In Russ.) Бажина Е.В. Половая репродукция пихты сибирской в лесных экосистемах оз. Байкал. Автореф. дисс на соиск. канд. биол наук, Красноярск, 1997, 18 с. Bazhina E.V. Polovaya reproductciya pihtii sibirskoi v lesnih ecosystemah ozera Baikal. PhD thesis, Krasnoyarsk, 1997, 18 p. (In Russ.) Геодакян В.А. Количество пыльцы как передатчик экологической информации и регулятор эволюционной пластичности растений. Журн. общ. Биологии, 1978, т. 39, № 5, с. 743-753. Geodakyan V.A. Kolichestvo piltsii kak peredatchik plastichnosti rastenii. Zhurnal Obshchei Biologii, 1978, vol. 39, no. 5, pp. 743-753. (In Russ.) Assmann E. The principles of forest yield study. Pergamon Press, Oxford, 1970. Assmann E. The principles of forest yield study. Pergamon Press, Oxford, 1970. Walter H. Die Hydratur der Pflanzen und ihre physiologischo-ekologische Bedeutung. Gustav Fischer Verlag, Jena, 1931. (In Germ.)] Walter H. Die Hydratur der Pflanzen und ihre physiologischo-ekologische Bedeutung. Gustav Fischer Verlag, Jena, 1931. (In Germ.) Поликарпов Н.П., Чебакова Н.М., Назимова Д.И. Климат и горные леса Южной Сибири. Новосибирск, Наука, 1986, 226 с. Polikarpov N.P., Tchebakova N.M., Nazimova D.I. The Climate and Mountain Forests of Southern Siberia mountains. Nauka, Novosibirsk, 1986, 178 p. (In Russ.) Протопопов В.В. Средообразующая роль темнохвойного леса. Новосибирск, Наука, 1975, 328 с. Protopoppov V.V. Sredoobrazuyushchaia rol’ temnochvoinogo lesa. Novosibirsk, Nauka, 1975, 328 p. (In Russ.) Шмальгаузен И.И. Пути и закономерности эволюционного процесса. Избранные труды. М., Наука, 1983, 360 с. Shmal’gauzen I.I. Puti i zakonomernostii evolutcionnogo processa. Izbranniye trudii. Moscow, Nauka, 1983, 360 p. (In Russ.)