Папоротники Северо-Запада России: филогения, морфогенез, морфологические корреляции, структурные адаптации
Номер гранта: | 03-04-49056 |
Область научного знания: | биология и медицинские науки |
Тип конкурса: | («а» (до 2016))(«а») инициативные научные проекты |
Год выполнения: | 2003г. |
Руководитель: | Борисовская Г.М. |
Статус заявки: | поддержана |
Аннотация к заявке:
Изучение закономерностей формирования вегетативного тела
папоротников в ходе онто- и морфогенеза и анализ морфолого-
анатомических корреляций между его структурными элементами
позволят судить о становлении побега высших растений в
макрофилльной линии морфологической эволюции высших
растений. Для решения вопроса о роли клеток разных зон
апикальной меристемы в морфогенезе папоротников наряду с
методами световой микроскопии впервые планируется изучить
особенности ультраструктуры этих клеток методами
трансмиссионной электронной микроскопии. Выявление
структурных и ритмологических адаптаций некоторых
папоротников Северо-запада России позволит оценить разные
способы реализации общей структурной основы через разные
адаптационные стратегии различных биоморф, а также
дополнить систему жизненных форм папоротникообразных.
Аннотация к отчету по результатам реализации проекта:
Для выявления принципов структурной организации вегетативного тела
папоротников на примере Pteridium aquilinum, Gymnocarpium dryopteris, Phegopteris
connectilis и Athyrium filix-femina впервые применен онтогенетический подход: начато
изучение формирования внешней (образования листьев, корней, ветвей) и внутренней
(развития тканей) структуры в онтогенезе особи. Этот подход позволил получить
материал к решению вопроса как о принципах организации вегетативного тела
папоротников, так и о разных способах ее адаптивных перестроек у разных биоморф.
Получены новые факты, подтверждающие гипотезу о дихотомическом способе
ветвления папоротников на примере Pt.aquilinum,G.dryopteris,Ph.connectilis и A.filix-
femina. Установлено, что "филлогенные" почки Dryopteris carthusiana и Matteuccia
struthiopteris образуются из неспецифических придаточных меристем, возникающих
на нижней границе листовой лакуны. Нерегулярный дихотомический характер
ветвления или образование специализированных для вегетативного размножения
столонов из неспецифических придаточных меристем в зрелой части корневища
убедительно показывают, что почки в состав метамера у изученных папоротников не
входят. Наблюдения за соотносительным ростом частей корневищ, а также изучение
дифференциации тканей папоротников показали, что с ростом листа коррелирует
рост и дифференциация тканей в междоузлии, расположенным над ним. Топография
тканей в корневищах подтверждает это наблюдение: корень всегда располагается в
нижней части листовой лакуны диктиостелы. Выявлены отличительные признаки,
характеризующие связь между отдельными зонами апикальной меристемы и
развитием сердцевины, прокамбия и первичной коры, связанные с морфологией
побега. Исследование ультраструктуры апикальной меристемы Pt. aquilinum, A. filix-
femina, D. carthusiana и M. struthiopteris показало, что апикальная клетка не обладает
специфическими особенностями ультраструктуры и в этом отношении сходна с
двумя-тремя граничащими с ней с каж
дой стороны призматическими клетками и
двумя - пятью подповерхностными клетками, образующими "инициальный
комплекс". Ряд особенностей клеток "инициального комплекса" у изученных
папоротников (накопление липидов в цитоплазме и крахмальных зерен в пластидах)
сходны с ультраструктурой апикальной меристемы семенных растений, находящейся
в покое. Выявлена большая автономность апикальной меристемы в дифференциации
тканей побега у папоротников по сравнению с семенными растениями:
дифференциация сердцевины и цилиндра проводящих тканей из апикальной
меристемы не зависит от образования боковых органов; заложение листьев вызывает
паренхиматизацию листовых лакун.
Аннотации к заявке и отчету приведены в авторской редакции.
по состоянию на 06.07.2022.