Исследование географического распространения, анатомического строения и зольных элементов омелы белой (viscum album l.) на территории города Ставрополя.
Международная
публикация
Ю.
М. ДобрыняБиблиографическое описание статьи для цитирования:
Добрыня
Ю.
М. Исследование географического распространения, анатомического строения и зольных элементов омелы белой (viscum album l.) на территории города Ставрополя. // Научно-методический электронный журнал «Концепт». –
2013. – Т. 3. – С.
1361–1365. – URL:
http://e-koncept.ru/2013/53275.htm.
Аннотация. В данной статье приводятся результаты исследования распространения омелы белой (Viscum album L.) на территории города Ставрополя.Проанализирован породный состав деревьев-хозяев и составлена подробная карта ареалов полупаразита в городе. Кроме этого приводятся результаты анатомического анализа листьев и стеблей Viscum album L.. Описана методика и результаты зольного анализа микроскопических элементов. Показаны микрофотографии проб.
Ключевые слова:
viscum album l., омела белая, ставрополь, распространение, анатомия, зольный анализ, микрофотографии
Текст статьи
Добрыня Юлия МихайловнаСтудентка первого курса очного отделения магистратуры по направлению «Биология» Северокавказского федеральногоуниверситета, г.Ставропольdobruniajulia@rambler.ru
ИССЛЕДОВАНИЕГЕОГРАФИЧЕСКОГО РАСПРОСТРАНЕНИЯ, АНАТОМИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ И ЗОЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ОМЕЛЫ БЕЛОЙ (VISCUMALBUML.) НА ТЕРРИТОРИИ ГОРОДА СТАВРОПОЛЯ.
Аннотация: В данной статье приводятся результаты исследования распространения омелы белой(ViscumalbumL.)на территории города Ставрополя.Проанализирован породный состав деревьевхозяев и составлена подробная карта ареалов полупаразита в городе. Кроме этого приводятся результаты анатомического анализа листьев и стеблейViscumalbumL.. Описана методика и результаты зольного анализа микроскопических элементов.Показаны микрофотографии проб.
Ключевые слова:ViscumalbumL., омела белая, Ставрополь,распространение, анатомия, зольный анализ, микрофотографии.
Омела белая является одним из представителей рода ViscumL., который входит в семейство Santalaceae R.Br. Растение представляет собой вечнозеленый, вильчатоветвящийся двудомный кустарник шаровидной формы. Его размеры могут составлять от20 до 120 см.в диаметре.Омела поселяетсяна ветвях различных лиственных деревьев(тополь, ива, дуб, клен, береза, липа, вяз, груша, яблоня, боярышник, грецкий орех, граб, белая акация и очень редко сосна, пихта). Чаще всего поддаются заражению породы деревьев, имеющие повышенный водный баланс, гигрофиты и растения, имеющие относительно мягкую древесину, хотя иногда омела встречается и на древесине твердых пород.[1]В г. Ставрополе распространен только один подвид ViscumalbumL.Ssp. Platyspermum[2].Распространение происходит с помощью птиц, в условиях городаСтаврополя чаще всегосемена переносят дрозды, сойки, свиристели. Осенью и зимой птицы склевывают ягоды омелы, а затем при перелетах между лесными массивами и местами гнездований разносят семена на значительные расстояния. При склёвывании ягод клюв пачкается липким веществом –висцином, к которому прилипает семя, затем в процессе перелета птица очищает клюв о стволы деревьев и таким образом прикрепляет семя к будущему деревухозяину. Так же при поедании ягод омелы птицами семена, пройдя через пищеварительный тракт, сохраняют всхожесть и остаются клейкими, легко прилипают к ветвям деревьев и прорастают.[1]На настоящий момент видViscumalbumL. недостаточно изучен на территории Ставрополья и,в частности,г. Ставрополя. Нет точных ареалов вида в районах Ставропольской возвышенности,кроме работ ГалушкоА.И.[3],Иванова А.Л.[2],Тахтаджяна А.Л.[4],где имеется лишь конспект флоры для территории всего Кавказа, по которому практически невозможно определить ареалы данного вида. Существуют неполные данные обэкологических взаимоотношениях ViscumalbumL.с деревьямихозяевами на территории г. Ставрополя, атак же недостаточно полновыявлены анатомоморфологические особенности, вызванные спецификой жизненной формы данного вида.Целью экспериментальной работы явилсяболее подробный анализ распространения Viscum AlbumL.и породного состава деревьевхозяев, на территории г. Ставрополя, а так же особенностей ее анатомического строения и химического состава.
Для получения наиболее полного представления о распространениивида была разработана серия маршрутов, позволяющая охватить все основные ландшафтногеоморфологические единицы в разные сезоны вегетационного периода. Основным способом фиксации флористической информации являлась гербаризация растений с последующим морфобиологическим анализом, определением систематического положения, с указанием места нахождения и временем сбора растений.На основании проведенного маршрутного анализа выяснено, что вСтаврополеViscumalbumL. распространена повсеместно и отсутствует лишь в окраинных районах города. Основные месталокализации ViscumalbumL.в г. Ставрополе соответствуют местам обитанияптицпереносчиков.Быласоставлена карта ареалов Омелы белой(рис.1).
Большое скопление деревьев, пораженных омелой, было обнаружено в центре города, что вероятно связано с обилием дроздов и соек в этих местах. Основные пути переноса семян наблюдаются между лесом Таманская Дача и Мамайским лесом (рис.1: 1, 7). В этом районе отмечена самая обширная территория распространения ViscumalbumL.и к тому же здесь наблюдается самый широкий разброс по различным породам деревьевхозяев (таблица 1). Средние ареалы наблюдаются между парком Победы и Мамайским лесом, а так же между лесами
Члинским и Таманская Дача. Более мелкие ареалы наблюдаются между лесными насаждениями в северозападном и юговосточном районах города (рис.1: 2, 8, 4).Непосредственно в глубине лесных массивов ViscumalbumL.не обнаружена, что может быть связано с местообитаниеми особенностями экологииптицпереносчиков.Был проведен анализ породногосостава деревьев, пораженных омелой, результаты которого представлены в таблице 1. Замечено, что ViscumalbumL.поражает различные виды не в равной степени, т.к. количество кустов омелы в кроне деревьев разных пород различается. Вид, наиболее подверженный поражению полупаразитом ViscumalbumL.
Populusalba(тополь белый). Именно у данного вида количество кустов достигало 150 на одном дереве.У Crataegus pentagyna(боярышник пятипестичный) зафиксировано самое малое количество кустов омелы в кроне –35 кустов на одном дереве. Такое неравномерное распределение, скорее всего, связано с биологическими особенностями растенийхозяев. Так, например, Populusalbaявляется светолюбивым видом растения, так же как и омела. Тополь относится к микротермофитам —холодостойким растениям, приспособленным к существованию в условиях продолжительной суровой зимы, которую они переживают в состоянии покоя, проявляя высокую зимостойкость, что так же является немаловажным для развития и распространения ViscumalbumL. У взрослых растений хорошо развита корневая система, благодаря которой они способны извлекать воду из глубоких горизонтов почвы и поэтому достаточно легко переносят засушливые периоды[5]. Особую роль так же играет и мягкость коры дерева, что является непосредственным фактором для облегчения прорастания семян полупаразита.Таким образом, все эти факторы делают вид Populusalbaидеальным растениемхозяином.Так же замечено, что чем старше деревохозяин –тем больше особей омелы белой оно несет, более молодые деревьявероятно имеют высокую сопротивляемость к обильному заражению.
В число часто поражаемых пород входят следующие: Таблица 1Вид деревахозяинаСредний возраст деревьевКоличество деревьев, пораженных омелойСреднее количество кустов омелы белой на 1 кронеPopulus alba L30684100Salix alba L.2020450Salix caprea L.157310Acer tataricum L.257625Betula pendula Roth.403427Prunus domestica L.15105Crataegus pentagyna20127Tilia cordata Mill.1545
Диаграмма 1
Поражаемые омелой белой деревья в зависимости от видаи возраста.
Анатомический анализ собранных гербарных материалов показал, что всвязи с полупаразитическимобразом жизни у омелы белой сформировались определенныеособенности анатомического строения. У листьев омелы верхняя сторона подобна нижней, что не характерно длявысших растений.Анализ листовой пластинки показал, что она с обеих сторон покрыта эпидермой, состоящей из одного слоя плотно сомкнутых клеток. Под первичной покровной тканью располагается мезофилл, который представлен овальными и округлыми клетками различных размеров. Сосудистоволокнистые пучки жилок окружёны клетками обкладки. Лист центрический, мезоморфного типа, в котором покровные ткани составляют 1011% от общей толщины листовой пластинки, а остальная часть фотосинтезирующая ткань. Гистологический анализ фотосинтезирующих органов показал, что абаксиальная сторона листа покрыта однослойной эпидермой(рис. 2).Основные клетки её имеют комбинированные антиклинальные стенки с тупыми и заострёнными углами. На обеих сторонах листа имеется приблизительно равное количество устьичных комплексов(рис. 4). Трихом нет. Изучение эпидермы адаксиальной стороны листа показало, что её основные клетки имеют комбинированные очертания, углы тупые и заострённые(рис. 3).Черешок сверху покрыт однослойным эпидермисом,не имеющим трихом, затем располагается мезофилл, который состоит из округлых и овальных клеток. Проводящий пучокобрамлён клетками обкладки, а под ними находятся трахеи 1го и 2го порядков. Трахеи 1го порядка небольших размеров и образованы прокамбием, а трахеи 2го порядка камбиальные и более крупные. В результате выполнения различных функций внутреннее строение листа и черешка несколько отличается: в листе сильно развит мезофилл, а в черешке опорные и проводящие ткани.Проводящие ткани стебля очень сильно развиты(рис. 5).
Рис.2. Эпидермис абаксиальной стороны листа Viscum album L.:1 –клетка эпидермиса, 2 –устьице12
Рис.3. Эпидермис адаксиальной стороны листаViscum album L.:1 –клетка эпидермиса, 2 –устьице
Рис.4. Устьица адаксиальнойчасти листовой пластинки ViscumalbumL.:1 устьичная щель, 2 –замыкающие клетки, 3 –обкладочная клетка
12123
Рис.5. Поперечный срез стебляViscum album L.:1кора, 2 –паренхима, 3 –проводящие ткани
Рис.6. Эпидермис стебля Viscum album L.:1 –клетка эпидермиса, 2 –устьице
12123После анатомического анализа проводился зольный анализ частей омелы белойпо следующей методике.Собранный растительный материал высушивали в гербарных сетках при доступе воздуха, в течение недели. После высушивания крупные части растения измельчали, а затем размалывали в электрической лабораторной мельнице до образования пыли.
Измельченный таким образом материал взвешивали, результат вносили в таблицу 2.
Таблица 2Вес измельченных проб до озоления.
Анализируемая пробаВес в граммахЛистовая пластинаViscumalbumL.7,293ЧерешокViscumalbumL.7,034
После взвешивания проводили предварительное озоление в фарфоровых тиглях. Проба заливалась спиртом и поджигалась, горение поддерживалось до образования однородной черной золы.Затем тигли ставили в муфельную печь и прокаливали при температуре в 500˚С в течении двух часов, до образования белой золы. Полученную золу повторно взвешивали и результаты фиксировали в таблице 3.
Таблица 3Вес проб после прокаливания в муфельной печи.
Анализируемая пробаВес в граммахЛистовая пластинаViscumalbumL.0,614ЧерешокViscumalbumL.0,311
После взвешивания определяли зольность во всех пробах. Расчет проводили по формуле: ; где
m
масса навески пробы, г;m1 масса тигля с остатком, г;m2 масса пустого тигля, г.
Результаты расчетов приведены в таблице 4.
Таблица 4Зольность проб.
Анализируемая пробаЗольность %Листовая пластинаViscumalbumL.8,41%ЧерешокViscumalbumL.4,42%
После этого проводили качественные реакции на выявление основных зольных элементов.Для анализа минеральных компонентов из золы готовилив пробирках два раствора:1. Водный для выявления О и К+ Для его приготовления одну вторую часть золы заливали 3 мл дистиллированной воды, перемешивалии отфильтровывалив чистую пробирку.2. Солянокислый для определения всех остальных ионов. К оставшейся золе прибавляли 3 мл 10% HCl, перемешивали и отфильтровывали раствор в чистую пробирку.С растворами проводили качественные реакции, в основе которых лежит свойство некоторых солей образовывать характерной формы кристаллы, по которым можно судить о наличии в составе золы того или иного элемента.Для проведения каждой качественной реакции на разные концы предметного стекла помещали по капле необходимого реактива на выявляемый ион. Рядом с одной из капель наносили немного раствора какойлибо соли, содержащей данный ион, а с другой —каплю солянокислого или водного экстракта золы. Чистой стеклянной палочкой с заостренным концом две соседние капли соединяли перемычками. В результате взаимодействия растворов образовывались продукты реакции, которые при медленном подсушивании препарата выпадали в осадок с образованием характерных кристаллов.Кристаллы рассматривали под микроскопом на сухом препарате без покровного стекла, фотографировали с помощью фотокамерынасадки и сравнивали с контрольным вариантом.В качестве реактива на ионы калия использовался гидротартрат натрия NaHC4H4O6, который с нейтральным раствором солей калия дает осадок гидротартрата калия КНС4Н4О6в виде крупных призм и пластинок. Результаты реакции представлены на микрофотографиях(рис. 5.6).
Рис.5.Кристаллы гидротартрата калия в пробе золы листовой пластинки ViscumalbumL.
Рис.6.Кристаллы гидротартрата калия в пробе золы черешка ViscumalbumL.
Для обнаружения ионов кальция в качестве реактива была использована10% серная кислота. В результате этой реакции выпадают игольчатые кристаллы гипса CaSO42Н2О, которые иногда располагаются группами, напоминающими снежинки(рис. 7,8.)
Рис.7.Кристаллы гипсав пробе золы листовой пластинки ViscumalbumL.
Рис.8.Кристаллы гипсав пробе золы черешка Viscumalbum
Для обнаружения ионов магния капли испытуемого раствора и контрольной соли соединялис реактивом, состоящим из гидрофосфата натрия, хлорида аммония, лимонной кислоты и гидроксида аммония. При медленной кристаллизации выпадаликристаллы фосфата магнияаммония в виде трапеций, призм и октаэдров(рис. 9, 10); при быстрой кристаллизации —в виде звезд, крестов и ветвящихся образований.
Рис.9.Кристаллы фосфата магнияаммония впробе золы листовой пластинки ViscumalbumL.
Рис.10. Кристаллы фосфата магнияаммония в пробе золы черешкаViscumalbumL.Присутствие в вытяжке ионов железа Fe3+обнаруживалипри взаимодействии с гексоцианоферратом (II) калия K4[Fe+2(CN)6]. В результате наблюдалиинтенсивносиний осадок гексоцианоферрата (II) железа Fe4[Fe(CN)6]3. Ионы РО4обнаруживалив растворе при взаимодействии с молибдатом аммония (NH4)2MoO4. В результате выпадают зеленоватожелтые мелкие кристаллы сложной комплексной соли(рис. 11,12).
Рис.11.Кристаллы солив пробе золы листовой пластинки ViscumalbumL.
Рис.12.Кристаллы солив пробе золы черешкаViscumalbumL.
Таким образом,была изучена экология полупаразитаViscumalbumL.,проведен анализ географического распространенияна территории г. Ставрополя, составлена картаареалов, атак же определен породный состав деревьев, поражаемыхViscumalbumL. Более подробно изучено анатомическое и микроскопическое строение, доказано присутствие ионов калия, кальция, магия, железа и фосфора в пробах золы растения. Получены уникальные микрофотографии.
Ссылки на источники:1.Атлас лекарственных растений СССР / Гл. ред. акад. Н. В. Цицын. —М.: Медгиз, 1962. —С. 402. —703 с.2.Иванов А.Л. Конспект флоры Ставрополья. 2е издание, испр. и доп. / Ставрополь: Издво СГУ, 2001. 200 с.3.Галушко А.И. Флора Северного Кавказа T.I. / Ростов н/Д, 1978.317 с.4.Тахтаджан А.Л. Конспект флоры Кавказа в2х томах/СПб: Издательство СанктПетербургского университета –204с.
5.Алёхина А. Ф. Тополевые леса Оби // Эффективность использования лесных ресурсов и их восстановление в Западной Сибири / Новосибирск: НТО лесн. промти и лесн. хозва —1971. —C. 149—155.
Dobrunia Julia MikhailovnaFirstyear student of Magistracy, biological department, North Caucasian Federal University, Stavropoldobruniajulia@rambler.ru
RESEARCH OF GEOGRAPHICAL DISTRIBUTION, ANATOMY AND MINERAL ELEMENTS OF WHITE MISTLETOE (VISCUM ALBUM L.) IN THE CITY OF STAVROPOL.
Abstract: This articlepresentstheresearch resultsofmistletoe(Viscum album L.) distributionin the city of Stavropol. The species composition of hosttreesanalyzed, and the mapof areasof mistletoein townis made. In additionwe showthe results of the anatomical analysis of the leaves and stems of Viscum album L..The methodology and results of the ash analysis of microscopic elements described.We show photomicrographs of samples.
Keywords: Viscum album L.,mistletoe, Stavropol, distribution, anatomy, ash analysis, photomicrographs.
ИССЛЕДОВАНИЕГЕОГРАФИЧЕСКОГО РАСПРОСТРАНЕНИЯ, АНАТОМИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ И ЗОЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ОМЕЛЫ БЕЛОЙ (VISCUMALBUML.) НА ТЕРРИТОРИИ ГОРОДА СТАВРОПОЛЯ.
Аннотация: В данной статье приводятся результаты исследования распространения омелы белой(ViscumalbumL.)на территории города Ставрополя.Проанализирован породный состав деревьевхозяев и составлена подробная карта ареалов полупаразита в городе. Кроме этого приводятся результаты анатомического анализа листьев и стеблейViscumalbumL.. Описана методика и результаты зольного анализа микроскопических элементов.Показаны микрофотографии проб.
Ключевые слова:ViscumalbumL., омела белая, Ставрополь,распространение, анатомия, зольный анализ, микрофотографии.
Омела белая является одним из представителей рода ViscumL., который входит в семейство Santalaceae R.Br. Растение представляет собой вечнозеленый, вильчатоветвящийся двудомный кустарник шаровидной формы. Его размеры могут составлять от20 до 120 см.в диаметре.Омела поселяетсяна ветвях различных лиственных деревьев(тополь, ива, дуб, клен, береза, липа, вяз, груша, яблоня, боярышник, грецкий орех, граб, белая акация и очень редко сосна, пихта). Чаще всего поддаются заражению породы деревьев, имеющие повышенный водный баланс, гигрофиты и растения, имеющие относительно мягкую древесину, хотя иногда омела встречается и на древесине твердых пород.[1]В г. Ставрополе распространен только один подвид ViscumalbumL.Ssp. Platyspermum[2].Распространение происходит с помощью птиц, в условиях городаСтаврополя чаще всегосемена переносят дрозды, сойки, свиристели. Осенью и зимой птицы склевывают ягоды омелы, а затем при перелетах между лесными массивами и местами гнездований разносят семена на значительные расстояния. При склёвывании ягод клюв пачкается липким веществом –висцином, к которому прилипает семя, затем в процессе перелета птица очищает клюв о стволы деревьев и таким образом прикрепляет семя к будущему деревухозяину. Так же при поедании ягод омелы птицами семена, пройдя через пищеварительный тракт, сохраняют всхожесть и остаются клейкими, легко прилипают к ветвям деревьев и прорастают.[1]На настоящий момент видViscumalbumL. недостаточно изучен на территории Ставрополья и,в частности,г. Ставрополя. Нет точных ареалов вида в районах Ставропольской возвышенности,кроме работ ГалушкоА.И.[3],Иванова А.Л.[2],Тахтаджяна А.Л.[4],где имеется лишь конспект флоры для территории всего Кавказа, по которому практически невозможно определить ареалы данного вида. Существуют неполные данные обэкологических взаимоотношениях ViscumalbumL.с деревьямихозяевами на территории г. Ставрополя, атак же недостаточно полновыявлены анатомоморфологические особенности, вызванные спецификой жизненной формы данного вида.Целью экспериментальной работы явилсяболее подробный анализ распространения Viscum AlbumL.и породного состава деревьевхозяев, на территории г. Ставрополя, а так же особенностей ее анатомического строения и химического состава.
Для получения наиболее полного представления о распространениивида была разработана серия маршрутов, позволяющая охватить все основные ландшафтногеоморфологические единицы в разные сезоны вегетационного периода. Основным способом фиксации флористической информации являлась гербаризация растений с последующим морфобиологическим анализом, определением систематического положения, с указанием места нахождения и временем сбора растений.На основании проведенного маршрутного анализа выяснено, что вСтаврополеViscumalbumL. распространена повсеместно и отсутствует лишь в окраинных районах города. Основные месталокализации ViscumalbumL.в г. Ставрополе соответствуют местам обитанияптицпереносчиков.Быласоставлена карта ареалов Омелы белой(рис.1).
Большое скопление деревьев, пораженных омелой, было обнаружено в центре города, что вероятно связано с обилием дроздов и соек в этих местах. Основные пути переноса семян наблюдаются между лесом Таманская Дача и Мамайским лесом (рис.1: 1, 7). В этом районе отмечена самая обширная территория распространения ViscumalbumL.и к тому же здесь наблюдается самый широкий разброс по различным породам деревьевхозяев (таблица 1). Средние ареалы наблюдаются между парком Победы и Мамайским лесом, а так же между лесами
Члинским и Таманская Дача. Более мелкие ареалы наблюдаются между лесными насаждениями в северозападном и юговосточном районах города (рис.1: 2, 8, 4).Непосредственно в глубине лесных массивов ViscumalbumL.не обнаружена, что может быть связано с местообитаниеми особенностями экологииптицпереносчиков.Был проведен анализ породногосостава деревьев, пораженных омелой, результаты которого представлены в таблице 1. Замечено, что ViscumalbumL.поражает различные виды не в равной степени, т.к. количество кустов омелы в кроне деревьев разных пород различается. Вид, наиболее подверженный поражению полупаразитом ViscumalbumL.
Populusalba(тополь белый). Именно у данного вида количество кустов достигало 150 на одном дереве.У Crataegus pentagyna(боярышник пятипестичный) зафиксировано самое малое количество кустов омелы в кроне –35 кустов на одном дереве. Такое неравномерное распределение, скорее всего, связано с биологическими особенностями растенийхозяев. Так, например, Populusalbaявляется светолюбивым видом растения, так же как и омела. Тополь относится к микротермофитам —холодостойким растениям, приспособленным к существованию в условиях продолжительной суровой зимы, которую они переживают в состоянии покоя, проявляя высокую зимостойкость, что так же является немаловажным для развития и распространения ViscumalbumL. У взрослых растений хорошо развита корневая система, благодаря которой они способны извлекать воду из глубоких горизонтов почвы и поэтому достаточно легко переносят засушливые периоды[5]. Особую роль так же играет и мягкость коры дерева, что является непосредственным фактором для облегчения прорастания семян полупаразита.Таким образом, все эти факторы делают вид Populusalbaидеальным растениемхозяином.Так же замечено, что чем старше деревохозяин –тем больше особей омелы белой оно несет, более молодые деревьявероятно имеют высокую сопротивляемость к обильному заражению.
В число часто поражаемых пород входят следующие: Таблица 1Вид деревахозяинаСредний возраст деревьевКоличество деревьев, пораженных омелойСреднее количество кустов омелы белой на 1 кронеPopulus alba L30684100Salix alba L.2020450Salix caprea L.157310Acer tataricum L.257625Betula pendula Roth.403427Prunus domestica L.15105Crataegus pentagyna20127Tilia cordata Mill.1545
Диаграмма 1
Поражаемые омелой белой деревья в зависимости от видаи возраста.
Анатомический анализ собранных гербарных материалов показал, что всвязи с полупаразитическимобразом жизни у омелы белой сформировались определенныеособенности анатомического строения. У листьев омелы верхняя сторона подобна нижней, что не характерно длявысших растений.Анализ листовой пластинки показал, что она с обеих сторон покрыта эпидермой, состоящей из одного слоя плотно сомкнутых клеток. Под первичной покровной тканью располагается мезофилл, который представлен овальными и округлыми клетками различных размеров. Сосудистоволокнистые пучки жилок окружёны клетками обкладки. Лист центрический, мезоморфного типа, в котором покровные ткани составляют 1011% от общей толщины листовой пластинки, а остальная часть фотосинтезирующая ткань. Гистологический анализ фотосинтезирующих органов показал, что абаксиальная сторона листа покрыта однослойной эпидермой(рис. 2).Основные клетки её имеют комбинированные антиклинальные стенки с тупыми и заострёнными углами. На обеих сторонах листа имеется приблизительно равное количество устьичных комплексов(рис. 4). Трихом нет. Изучение эпидермы адаксиальной стороны листа показало, что её основные клетки имеют комбинированные очертания, углы тупые и заострённые(рис. 3).Черешок сверху покрыт однослойным эпидермисом,не имеющим трихом, затем располагается мезофилл, который состоит из округлых и овальных клеток. Проводящий пучокобрамлён клетками обкладки, а под ними находятся трахеи 1го и 2го порядков. Трахеи 1го порядка небольших размеров и образованы прокамбием, а трахеи 2го порядка камбиальные и более крупные. В результате выполнения различных функций внутреннее строение листа и черешка несколько отличается: в листе сильно развит мезофилл, а в черешке опорные и проводящие ткани.Проводящие ткани стебля очень сильно развиты(рис. 5).
Рис.2. Эпидермис абаксиальной стороны листа Viscum album L.:1 –клетка эпидермиса, 2 –устьице12
Рис.3. Эпидермис адаксиальной стороны листаViscum album L.:1 –клетка эпидермиса, 2 –устьице
Рис.4. Устьица адаксиальнойчасти листовой пластинки ViscumalbumL.:1 устьичная щель, 2 –замыкающие клетки, 3 –обкладочная клетка
12123
Рис.5. Поперечный срез стебляViscum album L.:1кора, 2 –паренхима, 3 –проводящие ткани
Рис.6. Эпидермис стебля Viscum album L.:1 –клетка эпидермиса, 2 –устьице
12123После анатомического анализа проводился зольный анализ частей омелы белойпо следующей методике.Собранный растительный материал высушивали в гербарных сетках при доступе воздуха, в течение недели. После высушивания крупные части растения измельчали, а затем размалывали в электрической лабораторной мельнице до образования пыли.
Измельченный таким образом материал взвешивали, результат вносили в таблицу 2.
Таблица 2Вес измельченных проб до озоления.
Анализируемая пробаВес в граммахЛистовая пластинаViscumalbumL.7,293ЧерешокViscumalbumL.7,034
После взвешивания проводили предварительное озоление в фарфоровых тиглях. Проба заливалась спиртом и поджигалась, горение поддерживалось до образования однородной черной золы.Затем тигли ставили в муфельную печь и прокаливали при температуре в 500˚С в течении двух часов, до образования белой золы. Полученную золу повторно взвешивали и результаты фиксировали в таблице 3.
Таблица 3Вес проб после прокаливания в муфельной печи.
Анализируемая пробаВес в граммахЛистовая пластинаViscumalbumL.0,614ЧерешокViscumalbumL.0,311
После взвешивания определяли зольность во всех пробах. Расчет проводили по формуле: ; где
m
масса навески пробы, г;m1 масса тигля с остатком, г;m2 масса пустого тигля, г.
Результаты расчетов приведены в таблице 4.
Таблица 4Зольность проб.
Анализируемая пробаЗольность %Листовая пластинаViscumalbumL.8,41%ЧерешокViscumalbumL.4,42%
После этого проводили качественные реакции на выявление основных зольных элементов.Для анализа минеральных компонентов из золы готовилив пробирках два раствора:1. Водный для выявления О и К+ Для его приготовления одну вторую часть золы заливали 3 мл дистиллированной воды, перемешивалии отфильтровывалив чистую пробирку.2. Солянокислый для определения всех остальных ионов. К оставшейся золе прибавляли 3 мл 10% HCl, перемешивали и отфильтровывали раствор в чистую пробирку.С растворами проводили качественные реакции, в основе которых лежит свойство некоторых солей образовывать характерной формы кристаллы, по которым можно судить о наличии в составе золы того или иного элемента.Для проведения каждой качественной реакции на разные концы предметного стекла помещали по капле необходимого реактива на выявляемый ион. Рядом с одной из капель наносили немного раствора какойлибо соли, содержащей данный ион, а с другой —каплю солянокислого или водного экстракта золы. Чистой стеклянной палочкой с заостренным концом две соседние капли соединяли перемычками. В результате взаимодействия растворов образовывались продукты реакции, которые при медленном подсушивании препарата выпадали в осадок с образованием характерных кристаллов.Кристаллы рассматривали под микроскопом на сухом препарате без покровного стекла, фотографировали с помощью фотокамерынасадки и сравнивали с контрольным вариантом.В качестве реактива на ионы калия использовался гидротартрат натрия NaHC4H4O6, который с нейтральным раствором солей калия дает осадок гидротартрата калия КНС4Н4О6в виде крупных призм и пластинок. Результаты реакции представлены на микрофотографиях(рис. 5.6).
Рис.5.Кристаллы гидротартрата калия в пробе золы листовой пластинки ViscumalbumL.
Рис.6.Кристаллы гидротартрата калия в пробе золы черешка ViscumalbumL.
Для обнаружения ионов кальция в качестве реактива была использована10% серная кислота. В результате этой реакции выпадают игольчатые кристаллы гипса CaSO42Н2О, которые иногда располагаются группами, напоминающими снежинки(рис. 7,8.)
Рис.7.Кристаллы гипсав пробе золы листовой пластинки ViscumalbumL.
Рис.8.Кристаллы гипсав пробе золы черешка Viscumalbum
Для обнаружения ионов магния капли испытуемого раствора и контрольной соли соединялис реактивом, состоящим из гидрофосфата натрия, хлорида аммония, лимонной кислоты и гидроксида аммония. При медленной кристаллизации выпадаликристаллы фосфата магнияаммония в виде трапеций, призм и октаэдров(рис. 9, 10); при быстрой кристаллизации —в виде звезд, крестов и ветвящихся образований.
Рис.9.Кристаллы фосфата магнияаммония впробе золы листовой пластинки ViscumalbumL.
Рис.10. Кристаллы фосфата магнияаммония в пробе золы черешкаViscumalbumL.Присутствие в вытяжке ионов железа Fe3+обнаруживалипри взаимодействии с гексоцианоферратом (II) калия K4[Fe+2(CN)6]. В результате наблюдалиинтенсивносиний осадок гексоцианоферрата (II) железа Fe4[Fe(CN)6]3. Ионы РО4обнаруживалив растворе при взаимодействии с молибдатом аммония (NH4)2MoO4. В результате выпадают зеленоватожелтые мелкие кристаллы сложной комплексной соли(рис. 11,12).
Рис.11.Кристаллы солив пробе золы листовой пластинки ViscumalbumL.
Рис.12.Кристаллы солив пробе золы черешкаViscumalbumL.
Таким образом,была изучена экология полупаразитаViscumalbumL.,проведен анализ географического распространенияна территории г. Ставрополя, составлена картаареалов, атак же определен породный состав деревьев, поражаемыхViscumalbumL. Более подробно изучено анатомическое и микроскопическое строение, доказано присутствие ионов калия, кальция, магия, железа и фосфора в пробах золы растения. Получены уникальные микрофотографии.
Ссылки на источники:1.Атлас лекарственных растений СССР / Гл. ред. акад. Н. В. Цицын. —М.: Медгиз, 1962. —С. 402. —703 с.2.Иванов А.Л. Конспект флоры Ставрополья. 2е издание, испр. и доп. / Ставрополь: Издво СГУ, 2001. 200 с.3.Галушко А.И. Флора Северного Кавказа T.I. / Ростов н/Д, 1978.317 с.4.Тахтаджан А.Л. Конспект флоры Кавказа в2х томах/СПб: Издательство СанктПетербургского университета –204с.
5.Алёхина А. Ф. Тополевые леса Оби // Эффективность использования лесных ресурсов и их восстановление в Западной Сибири / Новосибирск: НТО лесн. промти и лесн. хозва —1971. —C. 149—155.
Dobrunia Julia MikhailovnaFirstyear student of Magistracy, biological department, North Caucasian Federal University, Stavropoldobruniajulia@rambler.ru
RESEARCH OF GEOGRAPHICAL DISTRIBUTION, ANATOMY AND MINERAL ELEMENTS OF WHITE MISTLETOE (VISCUM ALBUM L.) IN THE CITY OF STAVROPOL.
Abstract: This articlepresentstheresearch resultsofmistletoe(Viscum album L.) distributionin the city of Stavropol. The species composition of hosttreesanalyzed, and the mapof areasof mistletoein townis made. In additionwe showthe results of the anatomical analysis of the leaves and stems of Viscum album L..The methodology and results of the ash analysis of microscopic elements described.We show photomicrographs of samples.
Keywords: Viscum album L.,mistletoe, Stavropol, distribution, anatomy, ash analysis, photomicrographs.
