АНАТОМІЧНІ ОСОБЛИВОСТІ ЛИСТКА РЕЛІКТОВИХ ВИДІВ РОСЛИН У ЗВ’ЯЗКУ З ПОСУХОСТІЙКІСТЮ

Abstract

Внаслідок інтенсивного техногенного розвитку темпи глобальних кліматичних змін зростають. Зокрема це проявляється в різких перепадах температур, зростанні кількості аномально високих температур, тривалих періодах з малою кількістю опадів. Вивчення реліктових видів рослин, які неодноразово перенесли глобальні кліматичні зміни, може допомогти зрозуміти напрямок розвитку адаптивних механізмів, спрямованих зокрема на подолання проблеми посухи. Досліджено анатомічну будову листків реліктових рідкісних видів Magnolia obovata, M. denudatа, M. kobus, Ginkgo biloba. Визначено відносну посухостійкість даних видів за оводненістю тканин, водним дефіцитом та втратою води за 1 годину в’янення. Всі досліджені рослини можна вважати достатньо посухостійкими. Дані види можна розмістити у порядку зменшення посухостійкості: G. biloba →M. kobus →M. obovata→ M. denudatа. Разом з цим, захист від умов з недостатньою кількістю води на анатомічному рівні проявлений по-різному. Зокрема, у M. kobus та M. obovata ксерофітними ознаками є менше кутикулярне випаровування за рахунок дрібноклітинності епідерми, велика кількість продихів, що дає змогу інтенсивніше поглинати воду, більший відсоток палісадного мезофілу, в якому клітини щільно розташовані. Листки M. denudatа мають потовщену епідерму з обох боків, проте зовнішня клітинна стінка потовщена лише з адаксіального боку. Адаптивними ознаками G. biloba до посушливих умов є потовщення листкової пластинки, епідерм з обох боків та особливо їх зовнішніх оболонок, заглиблення продихів, зменшення розмірів листкової пластинки, більша, порівняно з магноліями, оводненість листків. Отже, рослини G. biloba, що мають глибоку стрижневу кореневу систему і менше залежать від опадів, більше пристосовані на рівні листка до утримання наявної води, а у магнолій, що мають поверхневу кореневу систему, листок адаптований в напрямку швидкого інтенсивного поглинання води під час випадання опадів. Due to intensive technological development, the pace of global climate change is increasing. In particular, it is manifested in sharp differences in temperatures, an increase in the number of abnormally high temperatures, long periods with low rainfall. Studying the relict species of plants that have multiple undergone global climate changes can help to understand the direction of developing adaptive mechanisms, in particular to overcome the drought problem.The anatomical structure of the leaf of the relict rare species Magnolia obovata, M. denudata, M. kobus, Ginkgo biloba was investigated. The relative drought resistance of these species in terms of tissue hydration, water deficit, and water loss for 1 hour wilting was determined. All studied plants can be considered sufficiently drought-tolerant. These species can be placed in the order to reduce of drought resistance: G. biloba → M. kobus → M. obovata → M. denudata. At the same time, protection against conditions with insufficient amount of water at the anatomical level is manifested differently. In particular, xerophytic features of M. kobus and M. obovata are less cuticular evaporation due to the small epidermal cells, and a large number of stomata, which allows more intense absorption of water, and a greater percentage of palisade mesophyll, in which the cells are tightly located. M. denudata leaves have a thick epidermis on both sides, but the outer cell wall is thickened only on the adaxial side. Adaptive signs of G. biloba to arid conditions are thickenings of the leaf blade, of the epidermis on both sides and especially their outer shells, a stomata are deepened, reducing the size of the leaf blade, greater wateriness of leaves in comparison with magnolias. Therefore, G. biloba plants with a deep taproot system and less dependent on rainfall, more adapted at leaf level to retain existing water, and in magnolias having a fibrous root system, the leaf is adapted in the direction of rapid intense water absorption during fallout precipitation.