​Российские ученые измерили содержание белков теплового шока в хвое сосны обыкновенной и выяснили, что изменение этого параметра является прямым следствием пожаров. Свою работу они представили на Всероссийской научно-практической конференции «Механизмы устойчивости растений и микроорганизмов к неблагоприятным условиям среды».

Белки теплового шока — это соединения, которые вырабатываются в организмах растений и животных в ответ на стресс, полученный от высокой температуры. Они защищают организм от повреждений, запуская множество разных физиологических процессов для смягчения неблагоприятного воздействия. Например, выброс этих белков в покровные ткани (кору или кожу) делает их клетки невосприимчивыми к высоким температурам до определенного предела. Причина эффекта в том, что эти белки препятствуют разрушению жизненно важных соединений внутри организма растения или животного.

Несомненно, лесные пожары — это один из важнейших циклически повторяющихся экологических факторов, влияющих на лесные экосистемы Сибири. При частом воздействии пожаров различной интенсивности у растительных организмов сформировались механизмы адаптации. Так, во время и после завершения пожаров при тепловом воздействии огня происходит выброс белков теплового шока. При этом период самого горения длится относительно недолго и вызывает небольшие изменения в физиологии и биохимии деревьев по сравнению с последующим периодом, который может существенно поменять как физиологию дерева, так и его строение. До сих пор не было ясно, в какой момент белки теплового шока начинают накапливаться в тканях деревьев и как их содержание изменяется во времени после прекращения действия пожара.

Ученые СФУ выделили экспериментальный участок в лесостепной зоне Южной Сибири с насаждениями сосны обыкновенной. Сначала они отобрали образцы хвои деревьев, затем, в летний период, провели экспериментальное выжигание, соответствующее пожару слабой силы. В момент проведения эксперимента на модельных деревьях в средней части кроны были закреплены термодатчики, фиксирующие температуру и продолжительность воздействия. После завершения выжигания были отобраны пробы хвои. Используя высокочувствительный аналитический метод, ученые определили содержание белков теплового шока во всех образцах. Выяснилось, что через 30 минут после выжигания содержание этих веществ изменилось очень слабо. Наибольшая концентрация белков наблюдалась в образцах, отобранных спустя два дня после температурного воздействия, а на пятые сутки их уровень пришел в норму.

«Наше исследование выявило признаки стрессового состояния у деревьев в виде накопления белков теплового шока в краткосрочном периоде после пожара, — комментирует один из авторов работы, сотрудник Института экологии и географии СФУ Ирина Гетте. — По нашим сведениям, данный критерий применяется впервые для оценки состояния голосеменных растений после воздействия высоких температур. Сейчас перед нами стоит задача провести оценку физиологического состояния древостоев в послепожарный период».

Исследование выполнено совместно с учеными из Сибирского института физиологии и биохимии растений СО РАН (СИФИБР СО РАН) и Института леса имени В.Н. Сукачева СО РАН.

Похожие новости

  • 08/07/2017

    Российские ученые получили чувствительные к малым дозам радиации белки

    Группа исследователей из Института биофизики СО РАН, Красноярского государственного аграрного университета, Сибирского федерального Университета (СФУ), а также МГУ им. М. В. Ломоносова разработала чувствительный к радиации белковый комплекс, сообщает пресс-служба СФУ.
    1601
  • 01/11/2017

    Сибирские ученые изучили новый тип нанопластин для применения в медицине

    ​Ученые из Института физики имени Л. В. Киренского Красноярского федерального исследовательского центра Сибирского отделения РАН совместно с коллегами из Сибирского федерального университета впервые изучили магнитные свойства, структуру и состав новых наночастиц семейства халькогенидов (элементов 16-й группы периодической системы, к которым относятся кислород, сера, селен, теллур, полоний и ливерморий).
    1478
  • 16/03/2017

    Светящиеся бактерии измерят радиоактивность

    ​Сибирские биофизики провели экспериментальное исследование биологического эффекта низкодозовой гамма-радиации. Результаты исследования представлены в одном из ведущих мировых научных журналов по радиоактивности окружающей среды Journal of Environmental Radioactivity.
    1947
  • 31/10/2019

    Красноярские ученые ведут работы по созданию «идеальных» стентов из биополимеров

    ​​Коллектив красноярских исследователей из Сибирского федерального университета, Красноярского научного центра СО РАН и Красноярского центра сердечно-сосудистой хирургии ведет работы по созданию «идеальных» стентов из биополимеров.
    311
  • 10/12/2018

    Исследовано влияние лекарства от грибка на пшеницу

    ​Российские исследователи изучили токсические эффекты, которые противогрибковые препараты (фунгициды) оказывают на посевы пшеницы, зараженные плесневым грибом фузариумом. Результаты работы были опубликованы в журнале Plant Physiology and Biochemistry.
    1341
  • 18/09/2019

    Ученые тестируют новые типы наночастиц для «прицельной» борьбы с раком

    ​Ученые Сибирского федерального университета в составе международного научного коллектива исследовали два вида наночастиц с различным материалом ядра и золотой оболочкой, чтобы выяснить, какие из них могут более эффективно применяться в качестве термосенсебилизаторов в лазерной противоопухолевой терапии.
    290
  • 14/12/2018

    Красноярские ученые оценили эффективность различных методик отбора образцов древесины для датировки

    ​Экологи из Сибирского федерального университета (СФУ) оценили эффективность различных методик отбора образцов древесины для датировки и изучения климата прошлого. Исследование поддержано грантами Российского научного фонда (1, 1).
    1322
  • 05/10/2018

    Бокоплав-кузнечик выживает в «горячей» воде за счет неверного жиросжигания

    Устойчивость к высокой температуре во многом зависит от способности обходиться без кислорода.​Ученые из Иркутского государственного университета, Белорусского государственного университета, Байкальского исследовательского центра, Красноярского научного центра СО РАН и Сибирского федерального университета узнали, как бокоплав-кузнечик Gammarus lacustris реагирует на постепенный рост температуры окружающей воды и какими биохимическими приспособлениями он пользуется, чтобы выжить.
    1196
  • 14/07/2017

    Ученые СФУ будут отслеживать изменения климата по кольцам тибетских деревьев

    ​Международная группа исследователей с участием российских ученых из Сибирского федерального университета (СФУ) разработала эффективный метод оценки влияния климатических изменений на развитие растений, основанный на математическом моделировании, сообщила пресс-служба СФУ.
    1210
  • 21/01/2019

    Ученые исследовали биологическую активность углеродных наноструктур

    ​​Ученые Института биофизики Сибирского отделения Российской академии наук и Сибирского федерального университета исследовали биологическую активность углеродных наноструктур искусственного и естественного происхождения.
    1364