Структурно-функциональные показатели высших водных растений в связи с их устойчивостью к загрязнению среды обитания
На правах рукописи
ЧУКИНА НАДЕЖДА ВЛАДИМИРОВНА СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ВЫСШИХ ВОДНЫХ РАСТЕНИЙ В СВЯЗИ С ИХ УСТОЙЧИВОСТЬЮ К ЗАГРЯЗНЕНИЮ СРЕДЫ ОБИТАНИЯ 03.02.08 – экология (биология)
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук
Борок–2010
Работа выполнена на кафедре физиологии и биохимии растений Уральского государственного университета им. А.М. Горького
Научный консультант: доктор географических наук Борисова Галина Григорьевна
Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор Папченков Владимир Гаврилович кандидат биологических наук, доцент Капитонова Ольга Анатольевна
Ведущая организация: Учреждение Российской академии наук Институт экологии Волжского бассейна РАН 21декабря 2010 года в
Защита состоится часов на заседании диссертационного совета ДМ 002.036.01 при Учреждении Российской академии наук Ин ституте биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина РАН по адресу:
152742 Ярославская обл., Некоузский р-н, п. Борок, тел./факс (48547) 24042.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Учреждения Российской академии наук Института биологии внутренних вод им. И. Д. Папанина РАН и в сети Интернет на сайте http://www.ibiw.ru
Автореферат разослан 18 ноября 2010 года Учный секретарь диссертационного совета, Корнева Л.Г.
доктор биологических наук
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. С каждым годом возрастает влияние антропогенной деятельности на биосферу. Водные экосистемы являются весьма чувствительным к антропогенному воздействию компонентом природной среды. Поэтому все большую актуальность приобретает изучение механизмов устойчивости гидробионтов, в том числе и макрофитов, к загрязнению водных объектов. Способность растений поглощать из водной среды биогенные вещества, а также токсичные элементы, включая тяжелые металлы (ТМ), активно обсуждается в работах многих исследователей (Кадукин и др., 1982;
Золотухина и др., 1990;
Микрякова, 1990, 1994, 2002;
Попов, Браяловская, 2000;
Третьякова, Папина, 2004;
Леонова, 2004 и др.). Изучению физиолого-биохимических адаптаций водных макрофитов к неблагоприятным условиям среды посвящены исследования О.А. Капитоновой, О.А. Розенцвет, О.А. Сачковой, Г.Ф. Некрасовой и других авторов.
Работы по изучению структурно-функциональных показателей макрофитов при за грязнении водной среды, как правило, проводятся в модельных условиях на ограничен ном числе видов, с использованием конкретного поллютанта, в роли которого выступает какой-либо токсичный металл или широко распространенный органический загрязнитель.
Однако сведения об исследованиях, направленных на выявление механизмов устойчиво сти, которые формируются непосредственно в природных местообитаниях макрофитов в условиях антропогенного воздействия, весьма немногочисленны.
Изучение адаптационных возможностей растений в условиях повышенных антро погенных нагрузок на водные экосистемы представляет теоретический интерес и имеет большое практическое значение, поскольку является научной основой для биомонито ринга загрязненных водных объектов, их фиторемедиации, а также повышения устойчи вости гидроценозов в целом и поддержания их биологического разнообразия.
Цель и задачи исследований. Цель диссертационной работы – исследование струк турно-функциональных показателей высших водных растений из местообитаний с раз ным уровнем антропогенного воздействия для оценки адаптационных возможностей мак рофитов и выявления механизмов устойчивости к загрязнению водной среды.
Задачи исследований:
1. Выявить особенности химического состава высших водных растений (содержа ние в листьях минеральных веществ, органических кислот, общего азота и фосфора, рас творимых белков и др.) в условиях повышенных антропогенных нагрузок на водные эко системы.
2. Дать оценку аккумулятивной способности макрофитов из местообитаний с раз ным уровнем антропогенного воздействия по отношению к тяжелым металлам (медь, цинк, никель, железо, марганец).
3. Провести комплексное исследование структурно-функциональных параметров фотосинтетического аппарата растений при загрязнении водной среды.
4. Оценить параметры мезоструктуры у разных видов водных макрофитов в связи с их способностью накапливать ТМ.
5. Изучить антиоксидантный статус у исследованных видов растений с различной аккумулятивной способностью.
6. Выявить основные структурно-функциональные показатели водных растений, обусловливающие их адаптационные возможности и устойчивость к загрязнению водной среды.
Научная новизна работы 1. Впервые проведено комплексное исследование структурно-функциональных по казателей водных макрофитов из природных местообитаний с различным уровнем антро погенного воздействия. При проведении исследований внимание было сконцентрировано на физиолого-биохимических механизмах адаптации, проявляющихся преимущественно на клеточном уровне, у разных видов высших водных растений.
2. Установлено, что загрязнение водной среды приводит к увеличению содержания растворимых белков и фотосинтетических пигментов, а также повышению активности каталазы в листьях изученных водных растений.
3. Впервые была проведена комплексная оценка структурно-функциональных по казателей фотосинтетического аппарата макрофитов, обитающих в условиях многоком понентного загрязнения окружающей среды, на основе которой обнаружено достоверное увеличение размеров клеток мезофилла и установлена взаимосвязь между их размерами и аккумулятивной способностью растений.
4. Впервые установлено, что виды макрофитов с максимальной способностью ак кумулировать тяжелые металлы отличались повышенным содержанием в листьях низко молекулярных антиоксидантов (аскорбат, глутатион и пролин), что предопределяет их повышенную устойчивость к условиям антропогенного загрязнения водной среды.
Теоретическая и практическая значимость работы. Результаты диссертацион ной работы существенно дополняют и расширяют имеющиеся в литературе сведения об адаптационных механизмах, возникающих у растений на фоне действия различных при родных и антропогенных факторов и реализуемых непосредственно в естественной среде обитания.
Изучение структурно-функциональных показателей макрофитов в условиях загряз нения водной среды представляет и практический интерес. При существенном росте ан тропогенных нагрузок на современные водные экосистемы весьма актуальным является выявление тех видов растений, которые обладают повышенными адаптационными воз можностями. Исследования в данном направлении обеспечивают научную основу для бо лее эффективного использования высших растений в целях биологического мониторинга и фиторемедиации загрязненных водных объектов. Материалы диссертационной работы использовались при разработке учебно-методического комплекса дисциплины «Растение и стресс», а также могут быть использованы в учебном процессе при чтении курсов лек ций по экологической физиологии растений.
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы были пред ставлены на международных конференциях: «Биоиндикация в мониторинге пресновод ных экосистем», «Экологические и гидрометеорологические проблемы больших городов и промышленных зон» (Санкт-Петербург, 2006), «Современная физиология растений: от молекул до экосистем» (Сыктывкар, 2007), «Физико-химические основы структурно функциональной организации растений» (Екатеринбург, 2008), «Проблемы биоэкологии и пути их решения» (Саранск, 2008), «Физико-химические механизмы адаптации расте ний к антропогенному загрязнению в условиях Крайнего Севера» (Апатиты, 2009);
«Гид роботаника 2010» (Борок, 2010);
на ежегодном съезде «Общества экспериментальной биологии» (Чешская республика, Прага, 2010);
на всероссийских научно-практических конференциях: «Экологические проблемы промышленных регионов» (Екатеринбург, 2006;
2008), «Эколого-биологические проблемы Сибири и сопредельных территорий» (Нижневартовск, 2009), «Биологические системы: устойчивость, принципы и механизмы функционирования» (Нижний Тагил, 2010);
на IX Международном симпозиуме-выставке «Чистая вода России-2007» (Екатеринбург, 2007), на 7-ом Международном конгрессе «Вода: экология и технология» (Москва, 2006), на Центральном Европейском конгрессе Eurobiotech 2010 (Польша, Краков, 2010), на 1-ом Уральском международном экологи ческом конгрессе «Экологическая безопасность горнопромышленных регионов» (Екате ринбург, 2007);
на конференциях молодых ученых (Екатеринбург, 2006, 2007, 2008, 2010;
Борок 2007).
Публикации. По материалам исследований опубликовано 26 работ, в том числе 3 – в изданиях, рекомендованных ВАК.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 3-х глав, заключения, выводов и списка использованных источников. Изложена на 135 стра ницах машинописного текста, содержит 12 таблиц и 13 рисунков. Библиографический список включает 237 работ, в том числе 98 иностранных.
Благодарности. Выражаю искреннюю благодарность научному руководителю Г.Г.
Борисовой за огромную помощь в проведении исследований и аналитическом осмысле нии материала, а также всем преподавателям и сотрудникам кафедры физиологии и био химии растений УрГУ.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
1. Обзор литературы В данной главе представлены литературные данные об анатомо-морфологических и физиологических особенностях высших водных растений в связи с условиями обитания (Нагалевский, Николаевский, 1981;
Кокин, 1982;
Лукина, Смирнова, 1988;
Горышина, 1989;
Некрасова и др., 2003). Проведен анализ современного состояния качества природ ных вод и влияния их химического состава на структурно-функциональные показатели макрофитов. Рассмотрены вопросы, связанные с изучением их аккумулятивной способ ности в условиях антропогенного воздействия на гидроэкосистемы (Кадукин и др., 1982;
Золотухина и др., 1990;
Микрякова, 1994, 2002 и др.). Выполнена оценка экологических факторов, влияющих на аккумуляцию макрофитами различных веществ (Лукина, Смир нова, 1988;
Клоченко и др., 2006). Проанализированы литературные данные по изучению физиолого-биохимических адаптаций растений к загрязнению водной среды (Капитоно ва, 1998, 2002, 2004;
Розенцвет и др., 2003, 2004;
Сачкова и др., 2002, 2005;
Малева и др., 2004).
2. Объекты и методы исследования 2.1. Природно-климатические условия района исследований и характеристика водных объектов Согласно природному районированию А.Г. Чикишева (Чикишев, 1966), террито рия, на которой проводились исследования, относится к Средне-Зауральской области Среднего Урала. Согласно агроклиматическому районированию (Шашко, 1967), она рас полагается в умеренном поясе, характерной особенностью климата которого является на личие хорошо выраженных четырех сезонов года и значительная межгодовая изменчи вость погодных условий.
Данная территория характеризуется высокой степенью урбанизированности. Для решения поставленных задач были выбраны водоемы и водотоки Свердловской области, различающиеся степенью антропогенной нагрузки (рис.1). Все водотоки – типично уральские реки с четко выраженным весенним половодьем, летне-осенними дождевыми паводками и длительной устойчивой зимней меженью. В питании рек преимущественное значение имеют талые снеговые воды, доля которых составляет 65-75 %. Подземным пу тем формируется около 25-35 % годового стока.
Исследованные водные объекты характеризуются повышенным фоновым содержа нием тяжелых металлов, что обусловлено распространением полиметаллических руд в пределах их бассейнов. Однако многие водные объекты испытывают на себе воздействие предприятий горнодобывающей промышленности, в результате чего концентрации ме таллов значительно превышают как фоновые значения, так и ПДК для водных объектов рыбохозяйственного назначения. Однако стоит отметить, что со сточными водами пред приятий, а также диффузным путем в данные водные объекты поступают и другие пол лютанты, такие как азот аммонийный и нитратный, фенольные соединения, нефтепродук ты и т.п.
/ - места отбора растительного материала и проб воды Рис. 1. Картосхема района проведения исследований 2.2. Характеристика исследованных макрофитов В качестве объектов исследований были использованы: элодея канадская (Elodea сanadensis Michx..), рдест пронзеннолистный (Potamogeton perfoliatus L.), рдест курчавый (Potamogeton crispus L.), рдест гребенчатый (Potamogeton pectinatus L.), рдест альпийский (Potamogeton alpinus Balb.), шелковник волосолистный (Batrachium trichophyllum Bosch (Chaix.)), ряска горбатая (Lemna gibba L.), роголистник погруженный (Ceratophyllum de mersum L.), стрелолист обыкновенный (Sagittaria sagittifolia L.) и др. Все указанные мак рофиты относятся к группе гидрофитов, или настоящих водных растений, за исключени ем стрелолиста обыкновенного. Тем не менее, стрелолист был одним из объектов изуче ния, т.к. в исследованных водотоках и водоемах он представлен преимущественно захо дящими в воду формами. Для анализа показателей в данном случае отбирали только по груженные листья.
2.3. Содержание и методы исследований В качестве основного методического приема при выполнении данной работы было сопоставление отдельных анатомических и физиолого-биохимических показателей у раз ных видов высших водных растений, произрастающих в водных объектах Свердловской области с разной степенью антропогенной нагрузки.
Отбор растительного материала для проведения исследований осуществляли в ию ле-августе 2005-2008 гг. в период цветения макрофитов.
Одновременно с отбором растительного материала проводили отбор проб воды, путем смешивания разных образцов до глубины 0.5 м.
Для определения физиологических и биохимических показателей использовали за вершившие рост листья макрофитов (фронды у ряски). Усредненную пробу листьев каж дого вида отбирали не менее чем с 10 растений. Количество фрондов ряски определялось задачами исследования.
Для решения поставленных задач были использованы следующие методы:
Содержание металлов в листьях макрофитов и поверхностных водах определяли методом атомно-абсорбционной спектроскопии после мокрого озоления 70% азотной ки слотой (Ермаченко, Ермаченко, 1999).
Содержание аммонийного азота и нитратов в пробах воды определяли по об щепринятым методикам (Унифицированные методы…, 1971).
Зольность и количество минеральных веществ определяли после сжигания на вески растительного материала в муфельной печи в течение 8 часов при 550° С.
Содержание общего азота и фосфора измеряли колориметрически после мокрого озоления растительного материала смесью кислот: H2SO4 и HCLO4 в колбах Къельдаля.
Определение общего азота проводили с помощью реактива Несслера, а фосфора – с мо либдатом аммония в кислой среде.
Определение суммы растворимых сахаров и крахмала проводили антроновым методом на холоде, путем экстрагирования 80 % этанолом (Fales, 1951). Жидкую фрак цию использовали для определения суммы растворимых сахаров, которое вели на спек трофотометре при 625 нм. Осадок использовали для определения крахмала после гидро лиза. Гидролиз проводили 3 % HCl при температуре 125° С (3часа).
Содержание растворимого белка в растительном материале определяли по Шак терле (Shakterle, Pollack, 1973).
Количество тиоловых групп определяли по методу Элмана с использованием 5,5–дитиобис (2-нитробензойной) кислоты (ДТНБК) (Ellman, 1959).
Анализ показателей мезоструктуры листьев макрофитов (и фрондов ряски) про водили на растительном материале, фиксированном в 3.5 % растворе глутарового альде гида в фосфатном буфере (pH 7.2) согласно методике, разработанной в УрГУ (Мокроно сов, Борзенкова, 1978).
Содержание хлорофиллов a, b и каротиноидов определяли спектрофото метрически. Расчет хлорофиллов проводили по формуле Vernon, содержание каротинои дов рассчитывали по Wettstein (Гавриленко, Хандобина, 1975). Для экстрагирования пиг ментов из листьев использовали 80 % водный раствор ацетона.
Интенсивность процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ) и актив ность антиоксидантных ферментов определяли в усредненных пробах листьев, кото рые гомогенизировали на холоде в 0.1 М K/Na-фосфатном буфере (рН=7.4). Гомогенат использовали для определения ПОЛ, активности супероксиддисмутазы (СОД) и перокси дазы.
Определение интенсивности ПОЛ проводили в бутанольном экстракте, по со держанию ТБК-реагирующих продуктов (Uchiyama, Mihara, 1978).
Активность супероксиддисмутазы (СОД) определяли методом, основанном на измерении ингибирования фотохимического восстановления нитросинего тетразолия (Beauchamp, Fridovich, 1971).
Активность гваякол-специфичной пероксидазы оценивали по увеличению оп тической плотности реакционной среды при 470 нм в результате окисления гваякола (Chance, Maehly, 1955).
Активность каталазы и полифенолоксидазы определяли титрометрическим ме тодом (Починок, 1975).
Содержание пролина определяли по общепринятой методике (Bates, 1978) с ис пользованием ациднингидринового реактива.
Определение аскорбиновой кислоты и глутатиона проводили из одной усред ненной навески листьев трилонометрическим методом, путем параллельного титрования 2,6-дихлорфенолиндофенолом и йодатом калия (Чупахина, 2000).
Содержание флавоноидов определяли в спиртовой (96 % этанол) вытяжке с ис пользованием лимоннокислого борного реактива на спектрофотометре при длине волны 420 нм (Рогожин, 2006).
Статистическая обработка данных. Определение физиологических и биохимиче ских показателей проводили в 3-х аналитических повторностях. Для статистической об работки результатов использовали программы Excel 7.0 и Statistica 6.0. Для оценки досто верности различий использовали непараметрический критерий Манна-Уитни при уровне значимости р0.05. Корреляционный анализ проводили с использованием коэффициента ранговой корреляции Спирмена. Для анализа выделенных групп видов макрофитов со гласно их аккумулятивной функции был использован дискриминантный анализ. Средние арифметические значения показателей и их стандартные ошибки представлены в табли цах и рисунках.
3. Результаты исследований и их обсуждение 3.1. Химический состав изученных видов макрофитов при различных уровнях антропогенного воздействия Как известно, существует тесная связь между концентрацией химических элемен тов в воде и их содержанием в листьях водных растений Избыток поллютантов органиче ской и неорганической природы в среде обитания, как правило, приводит к повышенному их накоплению растительными организмами.
Проведенный анализ концентраций ТМ в выбранных водных объектах показал, что содержание металлов различалось в несколько раз. За «условно чистые» принимали оз.
Икбулат, рр. Сысерть, Северушка, Решетка, т. к. они подвергаются наименьшей антропо генной нагрузке. Среднее содержание тяжелых металлов в поверхностных водах исследованных водных объектов приведено в табл. 1.
Таблица 1. Содержание тяжелых металлов в поверхностных водах исследованных водных объектов Концентрация металлов в воде, мкг/л Cu Ni Zn Mn Fe Водные объекты 8.9 3.8 5.8 21.3 60. р. Северушка 6.7 6.5 21.9 79.2 143. оз. Икбулат 4.8 3.3 9.9 39.2 340. р. Сысерть 24.3 7.1 13.7 69.0 620. р. Чусовая 7.6 11.9 10.5 15.9 162. р. Решетка 8.2 4.4 40.1 64.6 212. р. Исеть 11.3 988.1 9.3 21.6 163. р. Ревда 42.2 146.4 19.4 240.5 220. р. Пышма 34.4 588.2 42.1 539.3 582. Отстойник трубного завода ПДК (для рыбохозяйствен- 1.0 10.0 10.0 10.0 100. ных водоемов) Наши исследования показали, что содержание отдельных металлов в листьях мак рофитов одного и того же вида может различаться в десятки раз, в зависимости от кон центрации данного металла в водной среде. Так, например, полученные нами данные по элодее (Elodea сanadensis) показали, что содержание меди в листьях растений из более загрязненных местообитаний возрастало в 28, цинка – в 3, железа – в 2.8 раза по сравне нию с растениями из «условно чистых» водных объектов.
При сопоставлении интенсивности накопления ТМ в растениях изученных видов установлено, что максимальной аккумулятивной способностью по отношению к меди, цинку, железу и марганцу отличался Batrachium trichophyllum, а по отношению к никелю – Ceratophyllum demersum. Высокой поглотительной способностью характеризовалась также Lemna gibba. Наименьшее накопление тяжелых металлов было зафиксировано в листьях Potamogeton alpinus и Sagittaria sagittifolia (табл. 2).
Повышенное накопление ТМ в листьях исследованных водных растений при за грязнении водной среды сопровождалось изменением ряда показателей химического со става. У большинства изученных нами видов из более загрязненных местообитаний было зафиксировано повышенное содержание в листьях зольных элементов. В среднем это увеличение составляло 30 %, а в отдельных случаях отмечено двукратное повышение данного показателя. Это объясняется характерной для водных растений более высокой аккумуляцией веществ при увеличении их концентрации в воде.
Установлено, что при возрастании уровня загрязненности водной среды в листьях исследованных макрофитов достоверно повышалось содержание биогенных элементов (общего азота и фосфора) по сравнению с растениями из «условно чистых» водотоков и водоемов (в среднем на 25 % и 60 % соответственно).
Таблица 2. Средние значения коэффициентов биологического накопления металлов у ис следованных макрофитов Коэффициенты биологического накопления Вид растения Ni Cu Fe Zn Mn Sagittaria sagittifolia 651 1226 1368 4343 Potamogeton alpinus 2909 1694 1178 4674 Potamogeton perfoliatus 1993 2799 5404 13858 Potamogeton friesii 2185 3487 7149 9081 Potamogeton pectinatus 2759 2056 11425 4554 Elodea сanadensis 1897 3812 7690 22755 Lemna gibba 1764 4513 17768 20624 Potamogeton crispus 4233 4591 2079 24426 Ceratophyllum demersum 4592 4901 9605 20398 Batrachium trichophyllum 554 7762 50170 32620 Примечание. В таблице указаны значения, полученные путем усреднения коэффициентов био логического накопления у растений одного вида из разных местообитаний.
Отмечено также, что у всех изученных видов в пробах растений из более загряз ненных водотоков (р. Исеть) достоверно увеличивалось содержание растворимых белков (на 35-40 %), для Lemna gibba отмечено двукратное повышение (рис. 2).
все различия с «условно чистым» водным объектом (р. Сысерть) достоверны при р 0. Рис. 2. Содержание растворимых белков в макрофитах из водных объектов, различаю щихся уровнем антропогенной нагрузки Очевидно, это связано с образованием различных металлсвязывающих соединений (металлотионеины и фитохелатины), синтез которых индуцируется при попадании метал лов в клетку, и которые связывают ионы ТМ, тем самым уменьшая их токсичность.
Анализ содержания тиоловых групп (-SH) в белковой фракции биомассы листьев Potamogeton perfoliatus из местообитаний с различной антропогенной нагрузкой показал, что при повышенных концентрациях тяжелых металлов в водной среде количество со единений, содержащих тиоловые группы, увеличивалось.
Так, например, в листьях рдеста пронзеннолистного из местообитания с высокой степенью загрязнения (р. Ревда) содержание SH-групп в белковой фракции в пять раз превышало соответствующий показатель у растений из «условно чистого» водного объ екта (р. Сысерть) (3.3± 0.07 и 0.65± 0.03 мМ/мг белка соответственно). Следовательно, эту ответную реакцию можно также рассматривать как проявление одной из физиолого биохимических адаптаций макрофитов к загрязнению среды обитания.
Известно, что в ответные реакции на некоторые виды стресса могут быть вовлече ны растворимые сахара, особенно сахароза, глюкоза и фруктоза (Couee et al., 2006). По этому данные о количестве и составе углеводов в листьях растений из различных место обитаний представляют определенный интерес.
Анализ содержания углеводов в листьях изученных макрофитов обнаружил отри цательную корреляцию между содержанием крахмала и растворимых сахаров (r= - 0.74, p 0.05). В результате исследований не было получено достоверных различий между на коплением сахаров в листьях растений из местообитаний с различной степенью загряз ненности, хотя известно, что при начинающемся стрессе наблюдается активация катабо лизма (Тарчевский, 1993). Очевидно, этот факт объясняется тем, что повышенный уро вень загрязнения водных объектов формировался постепенно, у растений выработались защитные механизмы, и в данном случае повышенные концентрации поллютантов в вод ной среде не являются экстремальными для макрофитов.
Таким образом, изменение химического состава макрофитов (повышенное содер жание минеральных веществ, в том числе ТМ, биогенных элементов, растворимых бел ков) в условиях загрязнения среды обитания можно расценивать как проявление ответ ных реакций растений на химическое загрязнение воды.
3.2. Характеристика структурно-функциональных показателей фотосинтетического аппарата макрофитов при загрязнении среды обитания Важную роль в обеспечении устойчивости растений к стрессорам различной при роды играет структурно-функциональная организация фотосинтетического аппарата. Из менение параметров мезоструктуры листа рассматривается как существенное проявление регуляции фотосинтеза на морфогенетическом уровне, обеспечивающее оптимизацию и адаптацию фотосинтетического аппарата в различных экологических условиях.
Анализ показателей мезоструктуры листа исследованной группы макрофитов пока зал, что такие виды как Lemna gibba и Ceratophyllum demersum отличались наибольшей толщиной листовой пластинки. Наибольшие размеры клеток мезофилла отмечены у этих же видов макрофитов (табл. 3).
Таблица 3. Параметры мезоструктуры фотосинтетического аппарата макрофитов Толщина Площадь Объем Площадь Объем листа, мкм поверхности клетки, поверхности хлоропласта клетки, тыс. тыс.мкм3 хлоропласта, мкм Вид мкм2 мкм среднее значение ± ошибка среднего Elodea 64.7 ± 20.16 4.7 ±1.1 24.6 ±7.0 95.4 ± 4.4 89.1 ± 6. сanadensis Potamogeton 64.7 ± 0.00 2.1 ± 0.1 8.3 ±0.8 81.7 ± 4.3 70.9 ± 5. alpinus Potamogeton 48.5 ±1.5 2.1 ± 0.5 7.6 ± 2.8 72.3 ± 4.7 58.8 ± 5. perfoliatus Potamogeton 91.9 ±5.6 3.7 ± 0.3 18.1 ±1.2 75.2 ± 10.0 65.4 ±11. crispus Batrachium tri- 250.4 ±8.7 3.4 ± 0.4 15.2 ±2.5 85.5 ± 0.5 75.6 ± 0. chophyllum Ceratophyllum 371.4 ±16.7 26.0 ± 3.9 255 ± 82.2 67.7 ± 4.1 54.4 ± 6. demersum Lemna 1862.5 ± 137.5 6.1 ± 1.5 36.9 ±11.8 99.0 ±6.0 95.8 ±23. gibba По-видимому, данные черты строения фотосинтетического аппарата и обеспечи вают этим видам высокую аккумулятивную способность в условиях загрязнения среды обитания различными поллютантами. Сравнительный анализ параметров мезоструктуры фотосинтетического аппарата изученных макрофитов показал, что листья растений из бо лее загрязненных местообитаний (например, р. Исеть) достоверно отличались большими размерами клеток мезофилла (табл. 4).
Таблица 4. Параметры клеток мезофилла макрофитов из водных объектов с различной величиной антропогенной нагрузки Площадь Площадь Объем проекции поверхности Водоток клетки, тыс.
клетки, клетки, тыс.
Вид мкм тыс. мкм2 мкм среднее значение ± ошибка среднего р. Сысерть 1147.8 ± 269.6 25.1 ± 2.3 4.6 ± 0. Lemna р. Исеть 1879.7 ± 128.6* 48.6 ± 4.8* 7.5 ± 0.54* gibba р. Сысерть 843.1 ± 39.2 16.9 ±1.2 3.4 ± 0. Potamogeton р. Исеть 993.3± 75.8 19.3 ± 2.3 3.9 ± 0. crispus р. Сысерть 480.0 ± 24.4 7.4 ± 0.6 1.9 ± 0. Potamogeton р. Исеть 574.0 ± 28.6* 9.1 ±0.7* 2.3 ± 0.1* alpinus р. Сысерть 5501.4 ± 350.1 249.0 ± 28.4 22.0 ± 1. Ceratophyllum р. Исеть 7485.1 ± 541.6* 458.5 ± 47.2* 29.9 ± 2.1* demersum *-достоверность отличий от «условно чистого» местообитания (р.Сысерть) при р 0. В среднем, объем и площадь поверхности клеток мезофилла были выше в 1.5 раза (при более значительной антропогенной нагрузке на водоток). Вероятно, это связано с повышенным накоплением ТМ и других веществ в листьях изученных видов макрофитов, отмеченным нами при загрязнении водной среды. Анализ полученных данных по количе ству клеток и хлоропластов на единицу поверхности листа, а также по числу хлоропла стов в клетке и их размерам не выявил каких-либо сходных тенденций.
Обнаружено также, что при повышении уровня загрязнения среды в листьях иссле дованных водных растений возрастало количество фотосинтетических пигментов. В среднем для изученной группы видов содержание хлорофиллов «а» и «б» увеличивалось в 1.5, а содержание каротиноидов – в 1.8 раза.
Например, в листьях Elodea сanadensis из водоема с относительно невысокой ан тропогенной нагрузкой (оз. Икбулат) содержание фотосинтетических пигментов было существенно ниже по сравнению с растениями этого же вида из водных объектов, отли чающихся более высокой степенью воздействия (рис. 3).
*-достоверность отличий от «условно чистого» местообитания (оз. Икбулат) при р 0. Рис. 3. Содержание фотосинтетических пигментов в листьях Elodea сanadensis Michx., из местообитаний, различающихся уровнем антропогенной нагрузки Таким образом, проведенный анализ параметров мезоструктуры фотосинтетиче ского аппарата исследованной группы макрофитов показал, что растения из местообита ний с повышенной антропогенной нагрузкой отличались большими размерами клеток ме зофилла листа и повышенным содержанием в листьях фотосинтетических пигментов.
Данные изменения можно рассматривать как защитно-приспособительную реакцию, ко торая по сравнению с другими адаптациями отличается достаточно медленными темпа ми.
3.3. Антиоксидантный статус у исследованных видов растений при разных уровнях антропогенного воздействия Повышенное образование активных форм кислорода в клетке под действием раз личных неблагоприятных факторов среды вызывает окислительный стресс. Одной из возможных ответных реакций на стрессовое воздействие является активация процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ).
В результате исследования процессов пероксидации липидов установлено, что максимальная интенсивность ПОЛ наблюдалась в листьях Batrachium trichophyllum (1. мМ/г сухой массы), а в листьях Potamogeton alpinus она была минимальна и составляла не более 0.09 мМ/г сухой массы. В целом для большинства изученных видов макрофитов содержание ТБК-реагирующих продуктов в листьях не превышало 0.25 мМ/г сухой мас сы. Лишь у 10 % видов интенсивность процессов ПОЛ была выше 0.3 мМ/г сухой массы, причем, в основном это виды, обитающие в водных объектах с высоким уровнем техно генной нагрузки (р. Ревда, р. Пышма).
Живые организмы, в том числе и растительные, обладают достаточной устойчиво стью к окислительным повреждениям, которая во многом обусловлена функционирова нием антиоксидантной системы, представленной ферментным комплексом, включаю щим: СОД, каталазу, пероксидазу и другими ферментами, а также низкомолекулярными компонентами.
Как показали результаты наших исследований, минимальными значениями актив ности СОД отличались листья Sagittaria sagittifolia, содержание ТМ в которых было су щественно ниже, чем у остальных изученных видов макрофитов. Напротив, в листьях Ba trachium trichophyllum, для которых характерна высокая аккумулятивная способность, этот показатель был максимальным (рис. 4).
Рис. 4. Средние значения активности СОД в разных видах макрофитов. На рисунке пред ставлены значения, усредненные для растений одного вида из разных местообитаний, и их стан дартные ошибки Отмечены также высокие значения активности СОД у Lemna gibba и Ceratophyllum demersum, характеризующихся повышенной накопительной способностью. Для всех изу ченных видов рдестов значения активности СОД изменялись незначительно (коэффици ент вариации составлял не более 10 %).
Изучение каталазы в листьях макрофитов, из водотоков с различной степенью за грязнения, показало, что активность этого фермента существенно варьировала у разных видов. В результате исследований были обнаружены статистически достоверные разли чия по активности каталазы между растениями одного вида, обитающими в водотоках с разным уровнем воздействия (рис. 5).
среднее ± ошибка среднего ± ст. отклонение все различия с «условно чистым» водным объектом (р. Сысерть) достоверны при р 0.05.
Рис. 5. Активность каталазы в макрофитах из водных объектов с различным уровнем ан тропогенной нагрузки Установлено, что по данному показателю растения из водотоков с высоким (р. Исеть, р. Чусовая) и низким (р. Сысерть) уровнем загрязнения различались более чем в 2.5–5 раз, что указывает на способность стрессоров химической природы индуцировать формирование этого защитного механизма.
Изучение гваякол-пероксидазы и полифенолоксидазы в исследованных видах рас тений не выявило однозначной зависимости активности этих ферментов от уровня за грязненности водной среды. Однако у изученных водных растений была обнаружена взаимосвязь между наблюдаемой активностью пероксидазы и полифенолоксидазы. Для Lemna gibba, например, отмечены очень низкие показатели активности как пероксидазы, так и полифенолоксидазы (114.2 мкМ/г сухой массы*мин и 177.3 мМ/г сухой массы*мин соответственно). Напротив, максимальные активности этих ферментов наблюдались в листьях Potamogeton crispus (1212.9 мкМ/г сухой массы*мин и 861.9 мМ/г сухой мас сы*мин соответственно).
Сопоставление содержания в растениях низкомолекулярных антиоксидантов (ас корбат, глутатион, пролин, флавоноиды) не выявило однозначной зависимости между их количеством и уровнем загрязненности водной среды. Вместе с тем, оказалось, что мак симальными значениями по всем этим показателям отличались те виды макрофитов, для которых характерна и максимальная аккумулятивная способность по отношению к ТМ.
Из изученных растений наибольшее содержание аскорбиновой кислоты было характерно для Lemna gibba и Ceratophyllum demersum (рис. 6).
Рис. 6. Среднее содержание низкомолекулярных антиоксидантов у разных видов макро фитов. На рисунке представлены значения, усредненные для растений одного вида из разных ме стообитаний, и их стандартные ошибки У Ceratophyllum demersum, например, наблюдалось шестикратное, а у Lemna gibba – отмечено четырехкратное превышение этого показателя, по сравнению со средним зна чением у исследованной группы видов. В листьях Ceratophyllum demersum было зафикси ровано также максимальное количество глутатиона. Наибольшим накоплением пролина отличалась Lemna gibba. В листьях Elodea сanadensis, Batrachium trichophyllum и Cerato phyllum demersum также обнаружено повышенное его количество.
Анализ содержания флавоноидов в листьях макрофитов показал отсутствие зави симости накопления этих вторичных метаболитов в растениях от степени загрязнения водной среды. Для данной группы растений этот показатель в среднем составил 91.0 мг/г сухой массы. Отмечено, что максимальными и минимальными значениями этого пара метра отличались виды с противоположными «стратегиями накопления». Наибольшее содержание в листьях флавоноидов было характерно для Ceratophyllum demersum. В ли стьях Batrachium trichophyllum также обнаружено повышенное их количество (по сравне нию со средними у разных видов значениями). В листьях Potamogeton alpinus, характери зующегося низкой накопительной способностью, напротив, содержание флавоноидов бы ло минимальным (31.5 мг/г сухой массы).
Анализ коэффициентов биологического накопления ТМ, представленный в выше изложенной главе, показал, что изученные макрофиты представляют собой неоднород ную группу объектов. Для анализа выделенных трех групп видов водных растений (акку муляторы, отражатели и промежуточные) был использован дискриминантный анализ. На рис. 7 представлено распределение видов макрофитов в пространстве дискриминантных функций.
отражатели аккумуляторы промежуточные Дискриминантная функция - - - - - -4 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 Дискриминантная функция Рис. 7. Дискриминантный анализ видов макрофитов с разной накопительной способно стью по отношению к ТМ по основным показателям антиоксидантной системы Группа видов-аккумуляторов (Batrachium trichophyllum, Lemna gibba и Ceratophyl lum demersum) достоверно выделялась по первой функции, которая обнаружила досто верные корреляции с содержанием в листьях низкомолекулярных антиоксидантов: аскор бата, глутатиона и пролина (рис. 7).
Таким образом, результаты дискриминантного анализа двух групп макрофитов, противоположных по «аккумулятивной стратегии», показали, что виды-накопители в противоположность видам-отражателям характеризовались высоким содержанием низ комолекулярных антиоксидантов, что является подтверждением их повышенной устой чивости к стрессорам химической природы.
На рис. 8а представлены параметры антиоксидантной системы двух видов макро фитов из местообитаний с высокой антропогенной нагрузкой (р. Ревда). Показано, что содержание низкомолекулярных антиоксидантов в листьях Batrachium trichophyllum, от личающегося максимальной накопительной способностью по отношению к 4-м из пяти исследованных нами металлов, превышало в 2-4.5 раза соответствующие показатели в листьях Potamogeton alpinus, в листьях которого обнаружено наименьшее содержание ме таллов. В листьях Batrachium trichophyllum отмечено также превышение активности фер ментов-антиоксидантов (пероксидазы и СОД) в 2.5 и 3.3 раза соответственно.
Проведенное сопоставление параметров антиоксидантной защиты в листьях Pota mogeton alpinus (отражателя) и другого вида накопителя – Ceratophyllum demersum, оби тающих в р. Исеть, обнаружило сходные закономерности (рис. 8б).
Рис. 8. Параметры антиоксидантной системы макрофитов с высокой (Batrachium tricho phyllum, Ceratophyllum demersum) и низкой (Potamogeton alpinus) накопительной способностью из водотоков: а) р. Ревда, б) р. Исеть Таким образом, данные примеры наглядно показывают, что виды, обладающие вы сокой накопительной способностью, характеризуются более высоким содержанием низ комолекулярных антиоксидантов независимо от величины антропогенной нагрузки на водоток, по сравнению с видами–отражателями. Это может свидетельствовать о высоких адаптивных возможностях видов–накопителей, существующих в условиях повышенных концентраций поллютантов в водной среде, поскольку устойчивость растительного орга низма во многом определяется функционированием систем детоксикации. Тем не менее, многие виды макрофитов, которые относятся к отражателям, а также растения с проме жуточной «аккумулятивной стратегией», несмотря на невысокое содержание антиокси дантов, способны произрастать в местообитаниях с высокой степенью загрязнения вод ной среды. Очевидно, для них большую роль в адаптации к условиям среды играют за щитные механизмы, предотвращающие проникновение поллютантов внутрь и, по видимому, существенную роль в этом играет барьерная функция корневой системы.
Заключение Проведенные исследования структурно-функциональных показателей макрофитов в условиях загрязнения водной среды показали, что адаптивные возможности растений определяются как их видовой спецификой, так и соответствующими условиями среды.
Исследования показали, что в условиях повышенных антропогенных нагрузок на водную среду у большинства изученных видов наблюдались изменения структурно функциональных показателей растений. Одни из них непосредственно направлены на по вышение устойчивости организмов, другие, хотя и являются отражением химического состава среды, также способствуют повышению адаптивных возможностей растительно го организма к стрессорам химической природы.
Выявлено, что для видов, обладающих повышенной аккумулятивной способно стью, характерен высокий антиоксидантный статус. Напротив, для видов с невысокой способностью к аккумуляции большую роль в адаптации к условиям среды играют за щитные механизмы, предотвращающие проникновение поллютантов.
Выводы 1. Показано, что в листьях большинства исследованных водных растений при по вышении степени загрязнения среды обитания наблюдалось увеличение содержания зольных элементов, а также общего азота и фосфора. Очевидно, этот факт обусловлен их повышенной концентрацией в водной среде, что, в свою очередь, связано с поступлением в водные объекты сельскохозяйственных, промышленных и хозяйственно-бытовых сточ ных вод.
2. Установлено, что накопление металлов в листьях макрофитов из водных объектов, подвергающихся значительному антропогенному воздействию, существенно повышалось по сравнению с растениями из менее загрязненных водоемов и водотоков.
Наиболее высокой накопительной способностью по отношению к тяжелым металлам отличались Batrachium trichophyllum, Ceratophyllum demersum и Lemna gibba.
Наименьшее содержание тяжелых металлов было зафиксировано у Potamogeton alpinus и Sagittaria sagittifolia.
3. Выявлено, что растения из местообитаний с повышенной антропогенной нагруз кой отличались большими размерами клеток мезофилла листа и повышенным содержа нием в листьях фотосинтетических пигментов (хлорофиллов, каротиноидов). Данные из менения можно рассматривать как защитно-приспособительную реакцию, которая по сравнению с другими адаптациями отличается достаточно медленными темпами.
4. Установлено, что виды растений, характеризующиеся максимальной аккумуля тивной способностью, отличались более толстой листовой пластинкой и более крупными размерами клеток мезофилла. По-видимому, данные особенности строения фотосинтети ческого аппарата и обеспечивают их высокую аккумулятивную способность в условиях загрязнения среды различными поллютантами.
5. Установлено, что виды, обладающие высокой накопительной способностью, от личались высоким антиоксидантным статусом, что выражалось в повышенной активно сти фермента супероксиддисмутазы и высоком содержании в листьях низкомолекуляр ных антиоксидантов. Данный факт является подтверждением повышенной устойчивости видов-накопителей к стрессорам химической природы, что обусловливает высокую эф фективность их использования для целей фиторемедиации.
6. Обнаружено, что загрязнение водной среды индуцирует формирование у водных макрофитов ответных реакций, связанных с увеличением в листьях содержания раство римых белков и небелковых тиолсодержащих соединений, повышением количества фо тосинтетических пигментов (хлорофиллов и каротиноидов), увеличением активности фермента каталазы. Изменение данных показателей повышает адаптивные возможности водных растений и определяет их устойчивость к загрязнению среды обитания.
7. В результате проведенных исследований определены коэффициенты биологического накопления пяти металлов у разных видов макрофитов;
выделены группы водных растений, различающихся по аккумулятивной способности;
уточнены виды, устойчивые к многокомпонентному загрязнению водной среды. Материалы исследований являются научной основой для прогнозирования трансформации видового состава сообщества при усилении антропогенного воздействия, а также биомониторинга и фиторемедиации водных экосистем.
Список работ, опубликованных по теме диссертации:
Статьи из изданий, рекомендованных ВАК:
Борисова Г.Г., Чукина Н.В., Малева М.Г. Использование гидрофитов для 1.
биоиндикации и фиторемедиации загрязненных водных объектов // Водное хозяйство России. 2006. №2. С. 30–40.
Чукина Н.В., Борисова Г.Г. Структурно-функциональные показатели выс 2.
ших водных растений из местообитаний с разным уровнем антропогенного воздействия // Биология внутренних вод. 2010. №1. С. 49–56.
Борисова Г.Г., Кислицина М.Н., Чукина Н.В. Исследование токсического 3.
действия фенольных соединений на водные растения // Водное хозяйство России. 2010.
№4. С. 94–103.
Другие работы:
Борисова Г.Г., Чукина Н.В. Проблемы биоиндикации загрязнения водных 4.
объектов промышленных зон с использованием гидрофитов // Материалы Междунар. на уч. конф. «Экологические и гидрометеорологические проблемы больших городов и про мышленных зон», г. Санкт-Петербург. С.-Пб.: Крисмас, 2006. С. 51–52.
Борисова Г.Г., Чукина Н.В. Использование гидрофитов в качестве индикато 5.
ров загрязнения водных объектов тяжелыми металлами // Сборник докл. 7-го Междунар.
конгресса «Вода: экология и технология», г. Москва. Ч. II. М., 2006. С. 977–978.
Чукина Н.В. Активность каталазы в листьях гидрофитов в зависимости от 6.
степени загрязнения среды обитания // Материалы 9-й Междунар. конф. молодых бота ников, г. Санкт-Петербург. С.-Пб., 2006. С. 219.
Борисова Г.Г., Чукина Н.В. Физиолого-биохимические механизмы адапта 7.
ции к загрязнению среды обитания тяжелыми металлами // Биоиндикация в мониторинге пресноводных экосистем: Тез. докл. Междунар. конф., г. Санкт-Петербург. С.-Пб., 2006.
С. 24.
Чукина Н.В. Пути адаптации высших водных растений к загрязнению среды 8.
обитания (на примере Elodea canadensis Rich.) // Экология в меняющемся мире: Сборник материалов конференции молодых ученых / ИЭРиЖ УрО РАН.: Материалы докладов.
Екатеринбург: Изд-во «Академкнига», 2006. С. 286–287.
Чукина Н.В., Борисов А.П. Изменение структурно-функциональных показа 9.
телей гидрофитов при загрязнении водной среды // Экология: от Арктики до Антарктики:
Сборник материалов конф. молодых ученых / ИЭРиЖ УрО РАН. Екатеринбург: Изд-во «Академкнига», 2007. С. 355–359.
Борисова Г.Г., Чукина Н.В., Малева М.Г. Аккумуляция гидрофитами тяже 10.
лых металлов в зависимости от их содержания в водной среде// IX Международный сим позиум и выставка «Чистая вода России-2007»: Статьи и тезисы. Екатеринбург, 2007. С.
66–71.
Борисова Г.Г., Чукина Н.В. Влияние загрязнения среды обитания на струк 11.
турно-функциональные показатели гидрофитов // Материалы докладов Междунар. конф.
«Современная физиология растений: от молекул до экосистем». Ч. 2. Сыктывкар, 2007. С.
40–42.
Чукина Н.В., Борисова Г.Г. Ответные реакции гидрофитов на загрязнение 12.
водной среды // Экологическая безопасность горнопромышленных регионов: Сборник материалов 1-го Уральского Междунар. эколог. конгресса. Т.II. Екатеринбург, 2007. C.
36–41.
Чукина Н.В. Влияние загрязнения водной среды на химический состав ли 13.
стьев гидрофитов // Материалы докл. XIII молодежной школы-конф. молодых ученых / ИБВВ РАН. Борок, 2007. С. 290–296.
Борисова Г.Г., Чукина Н.В. Исследование химического состава гидрофитов 14.
при разных уровнях воздействия на водные экосистемы // Водное хозяйство России. 2008.
№ 2. С. 68–82.
Чукина Н.В., Борисова Г.Г., Крашенинникова О.В., Коромыслова М.А. Изу 15.
чение антиоксидантных систем у разных видов гидрофитов при загрязнении среды оби тания // Проблемы биоэкологии и пути их решения: материалы Междунар. науч. конф. – Саранск: Изд-во Мордовского ун-та, 2008. С. 445–447.
Чукина Н.В., Борисова Г.Г., Коннова А.Б. Исследование количественных по 16.
казателей мезофилла листа гидрофитов при загрязнении водной среды // Тез. докл. Меж дунар. конф. «Физико-химические основы структурно-функциональной организации рас тений». Екатеринбург: Изд-во Уральского университета, 2008. С. 432–433.
Чукина Н.В., Борисова Г.Г. К вопросу об использовании гидрофитов для 17.
биомониторинга водных объектов // Экологические проблемы промышленных регионов:
Материалы 8-й Всерос. научно-практ. конф. Екатеринбург, 2008. С. 60–62.
Чукина Н.В., Борисова Г.Г., Крашенинникова О.В., Судакова Н.Д., Кислици 18.
на М.Н. Действие кадмия и марганца на содержание водорастворимых антиоксидантов у Ceratophyllum demersum и Potamogeton alpinus // Физико-химические механизмы адапта ции растений к антропогенному загрязнению в условиях Крайнего Севера: тез. докл. Ме ждунар. науч. конф. Апатиты, 2009. С. 357–359.
Борисова Г.Г., Кислицина М.Н., Крашенинникова О.В., Чукина Н.В., Суда 19.
кова Н.Д. Активность полифенолоксидазы в листьях Potamogeton crispus при инкубиро вании в водной среде с различными концентрациями фенола // Там же. С. 66–68.
Борисова Г.Г., Кислицина М.Н., Крашенинникова О.В., Чукина Н.В., Суда 20.
кова Н.Д. Исследование механизмов детоксикации фенолов гидрофитами // Материалы I Междунар. науч. практич. конф. «Эколого-биологические проблемы Сибири и сопре дельных территорий». Нижневартовск: Изд-во Нижневартовского ун-та, 2009. С. 63–67.
Чукина Н.В., Борисова Г.Г., Малва М.Г. Показатели мезоструктуры фото 21.
синтетического аппарата гидрофитов из местообитаний с разным уровнем антропогенно го воздействия // Казанская наука. 2009. № 1. С. 8–13.
22. Chukina N.V., Borisova G.G. Antioxidant responses of aquatic macrophytes to water pollution // Annual Main Meeting of the Society for Experimental Biology, Prague. Czech Republic. 2010.
Abstract
book. P. 325.
23. Maleva M.G., Chukina N.V., Borisova G.G., Kislicyana M.N. Antioxidant status of aquatic macrophytes with the high accumulation of metals —the importance for phytoremed iation // Abstracts of the Central European congress of Life sciences «Eurobiotech 2010», Krakуw. Poland. 2010. P. 10.
Борисова Г.Г., Чукина Н.В. Исследование действия тяжелых металлов на со 24.
держание пролина в листьях гидрофитов // «Биологические системы: устойчивость, принципы и механизмы функционирования»: материалы II Всерос. науч.-практ. конф. с междунар. участ. Ч.1. Нижний Тагил, 2010. С. 101–103.
Кислицина М.Н., Чукина Н.В., Борисова Г.Г. Влияние фенольных соедине 25.
ний на активность полифенолоксидазы и содержание флавоноидов в листьях Elodea densa Planch. // Материалы докл. I (VII) Междунар. конф. по водным макрофитам «Гидробота ника 2010». Ярославль: «Принт Хаус», 2010. С. 152–154.
Кислицина М.Н., Чукина Н.В., Борисова Г.Г. Изменение параметров мезо 26.
структуры листа Elodea densa Planch. под действием органических и неогранических за грязнителей // Материалы Всеросс. конф. с междунар. участ. молодых ученых «Биология будущего: традиции и инновации». Екатеринбург, 2010. С. 124–126.