Изучению влияния антропогенных факторов на морфологию и анатомию листьев посвящено огромное количество работ как отечественных, так и иностранных ученых [1]. Визуально фиксируемые признаки неблагополучия, такие как замедление роста, изменение окраски, морфологические отклонения, являются индикаторами необратимых изменений в метаболизме растения на клеточном уровне.
Изучение закономерностей изменения морфологии и анатомии плодов в результате антропогенного воздействия представляется более целесообразным в силу того, что именно в этом органе происходит основное накопление питательных веществ, необходимых для развития семян. В ботаническом саду НИУ «БелГУ» на протяжении многих лет проводятся исследования, направленные на изучение различных видов растений [3-5].
Цель работы - изучение зависимости морфо-анатомических показателей плодов рябины обыкновенной (Sorbusaucuparia L.), от уровня загрязненности на территории Белгорода и Старого Оскола.
Материалы и методы исследования
Образцы плодов рябины обыкновенной были собраны в сентябре 2012 года по 50 шт. на четырех различных участках городов. Белгород: контроль - поселок Дубовое, №1 - проспект Богдана Хмельницкого (район автовокзала), №2 - улица Победы (парк Победы), №3 - улица Щорса (район Семейного рынка).Старый Оскол: контроль - улица Фрунзе, слобода Казацкая, № 1 - микрорайон Королева (парк Пушкина), № 2 - Атаманский лес (объездная дорога), № 3 - Городская больница №2 (р-н Ублинские горы).Выбор участков сбора материала был обусловлен интенсивностью автомобильного движения, которая производилась методом подсчета автомобилей разных типов 2 раза по 60 мин., в 9 и 17 ч. С увеличением номера участка интенсивность движения автотранспорта уменьшалась.
Диаметр плодов измерялся при помощи электронного штангенциркуля DIGITALCALIPER, с точностью до 0,01 мм. Взвешивание плодов производилось на электронных весах DX - 120 (с погрешностью 0,001 г).
Для исследования клеток паренхимы мезокарпа плодов с каждого исследуемого участка, включая контрольный, взяли часть собранных плодов рябины и приготовили временные микропрепараты по общепринятым методикам [2]. В работе использовался микроскоп «Микромед 2» с видеоокуляром, подключенный к ноутбуку. Измерение клеток паренхимы мезокарпа плодов рябины обыкновенной производили в программе ScopePhoto. В каждом участке была измерена длина и ширина клеток в количестве 30 шт.
Результаты исследования и их обсуждение
Средние значения диаметра плода рябины обыкновенной на исследуемых участках достоверно выше в контрольных точках как в г. Старый Оскол так и г. Белгород (таблица 1). Причем участок №3 в Белгороде не достоверно отличался от контроля.
Таблица 1. Средний диаметр плодов гг. Белгород, Старый Оскол
Параметры статистической обработки |
Участок №1, пр-т Богдана-Хмельницкого |
Участок №2, ул. Победы |
Участок №3, ул. Щорса |
Участок №4, пос. Дубовое |
Число значений, n |
50 |
50 |
50 |
50 |
Среднее значение, Xср |
10,098 |
10,074 |
10,748 |
11,116 |
Стандартное отклонение, S |
0,7636 |
1,1132 |
0,9490 |
0,9573 |
Стандартное отклонение среднего, Sср |
0,1080 |
0,1574 |
0,1342 |
0,1354 |
К. Стьюдента (5%,n-1), t |
2,0096 |
2,0096 |
2,0096 |
2,0096 |
Доверительный интервал |
0,2170 |
0,3164 |
0,2697 |
0,2721 |
Относительная ошибка, δ |
0,0215 |
0,0314 |
0,0251 |
0,0245 |
Средний диаметр плодов, г. Старый Оскол |
||||
Параметры статистической обработки |
Участок №1, мкр.Королева |
Участок №2, Атаманский лес |
Участок №3, Городская больница №2 |
Участок №4, ул. Фрунзе |
Число значений, n |
50 |
50 |
50 |
50 |
Среднее значение, Xср |
7,442 |
9,22 |
8,804 |
10,622 |
Стандартное отклонение, S |
0,9267 |
0,9971 |
0,8063 |
1,1256 |
Стандартное отклонение среднего, Sср |
0,1311 |
0,1410 |
0,1140 |
0,1592 |
К. Стьюдента (5%,n-1), t |
2,0096 |
2,0096 |
2,0096 |
2,0096 |
Доверительный интервал |
0,2634 |
0,2834 |
0,2292 |
0,3199 |
Относительная ошибка, δ |
0,0354 |
0,0307 |
0,0260 |
0,0301 |
Средняя масса одного плода рябины обыкновенной на исследуемых участках также достоверно была выше в контрольных точках (таблица 2). Необходимо отметить, что для г. Старый Оскол, вблизи которого расположено предприятие «Лебединский горно-обогатительный комбинат», средние значения как по массе ягод, так и по размеру диаметра достоверно ниже и только лишь по массе ягод не различаются на участках с наиболее высокой степенью движения автотранспорта.
Таблица 2. Масса плодов,гг. Белгород, Старый Оскол
Параметры статистической обработки |
Участок №1, пр-т Богдана- Хмельницкого |
Участок №2, ул. Победы |
Участок №3, ул. Щорса |
Участок №4, пос. Дубовое |
Число значений, n |
50 |
50 |
50 |
50 |
Среднее значение, Xср |
0,514 |
0,570 |
0,708 |
0,812 |
Стандартное отклонение, S |
0,0833 |
0,1854 |
0,1496 |
0,2073 |
Стандартное отклонение среднего, Sср |
0,0118 |
0,0262 |
0,0212 |
0,0293 |
К. Стьюдента (5%,n-1), t |
2,0096 |
2,0096 |
2,0096 |
2,0096 |
Доверительный интервал |
0,0237 |
0,0527 |
0,0425 |
0,0589 |
Относительная ошибка δ |
0,0461 |
0,0925 |
0,0601 |
0,0726 |
Масса плодов, г. Старый Оскол |
||||
Параметры статистической обработки |
Участок №1, мкр.Королева |
Участок №2, Атаманский лес |
Участок №3, Городская больница №2 |
Участок №4, ул.Фрунзе |
Число значений, n |
50 |
50 |
50 |
50 |
Среднее значение, Xср |
0,510 |
0,480 |
0,418 |
0,706 |
Стандартное отклонение, S |
0,1111 |
0,1030 |
0,1044 |
0,1659 |
Стандартное отклонение среднего, Sср |
0,0157 |
0,0146 |
0,0148 |
0,0235 |
К. Стьюдента (5%,n-1), t |
2,0096 |
2,0096 |
2,0096 |
2,0096 |
Доверительный интервал |
0,0316 |
0,0293 |
0,0297 |
0,0471 |
Относительная ошибка, δ |
0,0619 |
0,0610 |
0,0710 |
0,0668 |
Размерные характеристики клеток, такие как длина и ширина, достоверно были выше в контрольных точках, как в г. Белгороде, так и г. Старый Оскол. Между анатомическими и морфологическими размерами наблюдается обратная зависимость. Так, средние значения выше по ширине и длине в г. Старый Оскол для большинства точек (табл. 3, 4), что может быть объяснено адаптацией растения к высокой степени загрязнения, происходящей в первую очередь на клеточном уровне.
Таблица 3. Размеры клеток паренхимы мезокарпа, г. Белгород
Параметры статистической обработки |
Участок №1, пр-т Богдана-Хмельницкого |
Участок №2, ул. Победы |
Участок №3, ул.Щорса |
Контроль |
||||
Длина, мкм |
Ширина, мкм |
Длина, мкм |
Ширина, Мкм |
Длина, мкм |
Ширина, мкм |
Длина, мкм |
Ширина, мкм |
|
Число значений, N |
30 |
30 |
30 |
30 |
30 |
30 |
30 |
30 |
Среднее значение, Xср |
0,12 |
0,09 |
0,16 |
0,09 |
0,12 |
0,09 |
0,19 |
0,11 |
Стандартное отклонение, S |
0,0248 |
0,0201 |
0,0410 |
0,0225 |
0,0303 |
0,0174 |
0,0693 |
0,0302 |
Стандартное отклонение среднего, Sср |
0,0045 |
0,0037 |
0,0075 |
0,0041 |
0,0055 |
0,0032 |
0,0127 |
0,0055 |
К. Стьюдента (5%,n-1), t |
2,0452 |
2,0452 |
2,0452 |
2,0452 |
2,0452 |
2,0452 |
2,0452 |
2,0452 |
Доверит. интервал |
0,0093 |
0,0075 |
0,0153 |
0,0084 |
0,0113 |
0,0065 |
0,0259 |
0,0113 |
Относит. ошибка, δ |
0,0775 |
0,0796 |
0,0983 |
0,0902 |
0,0928 |
0,0739 |
0,1372 |
0,0988 |
Таблица 4. Размеры клеток паренхимы, г. Старый Оскол
Параметры статистической обработки |
Участок №1, мкр.Королева |
Участок №2, Атаманский лес |
Участок №3, Городская больница №2 |
Контроль |
||||
Длина, мкм |
Ширина, мкм |
Длина, мкм |
Ширина, мкм |
Длина, мкм |
Ширина, мкм |
Длина, мкм |
Ширина, мкм |
|
Число значений, n |
30 |
30 |
30 |
30 |
30 |
30 |
30 |
30 |
Среднее значение, Xср |
0,15 |
0,10 |
0,16 |
0,12 |
0,18 |
0,13 |
0,19 |
0,13 |
Стандартное отклонение, S |
0,0320 |
0,0241 |
0,0303 |
0,0244 |
0,0339 |
0,0178 |
0,0298 |
0,0245 |
Стандартное отклонение среднего, Sср |
0,0059 |
0,0044 |
0,0055 |
0,0045 |
0,0062 |
0,0033 |
0,0054 |
0,0045 |
К. Стьюдента (5%,n-1), t |
2,0452 |
2,0452 |
2,0452 |
2,0452 |
2,0452 |
2,0452 |
2,0452 |
2,0452 |
Доверительный интервал |
0,0120 |
0,0090 |
0,0113 |
0,0091 |
0,0127 |
0,0067 |
0,0111 |
0,0091 |
Относительная ошибка, δ |
0,0812 |
0,0904 |
0,0729 |
0,0787 |
0,0714 |
0,0525 |
0,0578 |
0,0690 |
Таким образом, на примере рябины обыкновенной показано, что между морфологическими и анатомическими размерными характеристиками плодов существует обратная зависимость, увеличение параметров анатомических связано с уменьшением морфологических.
Исследования выполнены в рамках реализации государственного задания Министерства образования и науки РФ Белгородским государственным национальным исследовательским университетом на 2013 год (№ проекта 5.2614.2011).
Рецензенты:
Голивец Т.П., д.м.н. профессор кафедры терапии факультета последипломного медицинского образования Медицинского института Национального исследовательского университета ГОУ ВПО «Белгородский государственный университет», г. Белгород.
Сорокопудов В.Н., д.с.-х.н., заместитель директора по научной работе Ботанического сада НИУ «БелГУ», профессор кафедры ботаники Национального исследовательского университета ГОУ ВПО «Белгородский государственный университет», г. Белгород.
Библиографическая ссылка
Третьяков М.Ю., Скорбач В.В., Тохтарь В.К., Новиков О.О., Жилякова Е.Т. МОРФО-АНАТОМИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ПЛОДОВ SORBUS AUCUPARIA L. В РАЗЛИЧНЫХ УСЛОВИЯХ АНТРОПОГЕННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ // Современные проблемы науки и образования. – 2013. – № 6. ;URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=10545 (дата обращения: 11.11.2024).