ПОКОЙ СПОР У SALVINIA NATANS. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ ПОДХОД

Министерство просвещения Российской Федерации

федеральное государственное бюджетное

образовательное учреждение высшего образования

«Московский педагогический государственный университет»

Гончаров Филипп Алексеевич  

Институт биологии и химии

Код и направление подготовки: 44.03.05 Педагогическое образование (с двумя профилями)               Направленность (профиль) образовательной программы: Биология и Экология
Выпускная квалификационная работа (бакалаврская работа)  

Заведующий кафедрой

ботаники

Профессор, доктор биологических наук В. П. Викторов

Проверка на объем заимствований:

79.53 % авторского текста

Москва – 2022 год

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность. В настоящее время в ботанике остро стоит проблема исследования биологии размножения как редких и охраняемых видов, сужающих свои ареалы, так и, напротив, видов, которые расширяют территории своей жизнедеятельности. В России из рода Salvinia Seg. произрастает только один вид Salvinia natans (L.) All. – cальвиния плавающая, представляющая собой однолетний водный разноспоровый папоротник. Она встречается в водоемах Юга и Центральной полосы России (С.С. Станков). В Московской области находится на северной границе ареала и входит в Красную книгу региона (А.В. Щербаков). Однако в последние годы есть данные об увеличении количества местообитаний этого вида в нашей области (А.В, Щербаков).

Понимание закономерностей изменения численности того или иного вида невозможны без знаний о способах его размножения, типах диаспор, их жизнеспособности, о наличии и принципах поддержания банка диаспор, его устойчивости к действию абиотических факторов. Изучение факторов окружающей среды, влияющих на жизнеспособность спор папоротников, является одной из приоритетных задач при создании искусственных банков их спор. Однако, несмотря на относительно широкое распространение, Salvinia natans представляет собой интересный и еще мало исследованный объект в обозначенных направлениях (Н.С. Барабанщикова, М.А. Али-Эльдин, A. Galka, и др.). Остаются вопросы, связанные с механизмами зимовки спор, наличием и особенностями покоя спор, необходимости их стратификации, амплитуде условий прорастания спор Salvinia natans и др.

Кроме того, Salvinia natans довольно проста в изучении, за ней легко установить наблюдение с подсчетом количественных и описанием качественных показателей.

Одним из критериев выбора объекта исследования является тот факт, что Salvinia natans довольно часто пробуется в аквариумном разведении, поэтому изучение сохранности спор этого однолетнего вида в различных условиях и при разных сочетаниях абиотических факторов имеет важный прикладной аспект.

Исходя из вышесказанного, мы можем утверждать, что тема исследования значима и актуальна, так как существует противоречие между недостаточным уровнем изученности оптимальных условий зимовки спор Salvinia natans и потребностью в этих знаниях.

Целью данного исследования стало изучение влияния экспериментальных условий зимовки спор Salvinia natans (L.) All. на сроки и качество их прорастания, а также разработка методической главы по организации внеурочной исследовательской деятельности обучающихся 10 класса.

Объект исследования: Salvinia natans (L.) All.

Предмет исследования: особенности экспериментального подхода к изучению покоя спор у Salvinia natans (L.) All.

Гипотеза: прорастания спор Salvinia natans (L.) All. будет наиболее эффективным в условиях, близким к естественным.

Исходя из темы, цели и гипотезы, были сформулированы следующие задачи:

1. Выявить степень и характер влияния переменных экспериментальных температур в сочетании с другими абиотическими факторами на успешность зимовки спор Salvinia natans;

2. Оценить воздействие экспериментальных условий зимовки споровой продукции Salvinia natans на развитие нового поколения спорофитов, используя динамику изменения спектров их онтогенетических состояний;

3. Разработать проект для организации исследовательской деятельности в 10 классах с использованием водного папоротника Salvinia natans.

Методы исследования:

— анализ научной и научно-методической литературы по вопросу исследования;

— наблюдение;

— экспериментальный;

— методы анализа и обобщения результатов предыдущих исследований по данной и смежным областям;

— методы статистической обработки.

Методологическая основа: в основу данной работы положены исследования в области биологии папоротников и Salvinia natans (Е.М. Арнаутова, Н.С. Барабанщикова, М.А. Али-Эндин, и др.), а также работы исследователей в области методики преподавания биологии в школе (Н.М. Верзилин, И.Н. Пономарева, и др.).

Практическая значимость заключается в разработке методики организации исследования во внеурочном пространстве в контексте проектно-исследовательской деятельности обучающихся 10 класса.

Структура работы: данная работа состоит из введения, 4 глав, заключения, списка литературы, приложения.

ГЛАВА 1 СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ ПОКОЯ СПОР SALVINIA NATANS В НАУЧНОЙ ЛИТЕРАТУРЕ

1.1 Покой семян и спор и его причины

Покой семян и спор – это полное отсутствие прорастания семян и спор, или снижение их всхожести, которое вызывается внешними причинами (вынужденный покой) или свойствами самих семян и спор (органический покой).

1. Вынужденный покой. Такой вид покоя обычно связан с отсутствием влаги или необходимой для прорастания температуры (Д.Н. Болеев).

2. Органический покой. Тип покоя, который свойственен зрелым семенам и спорам многих растений. Такой покой необходим для предохранения семян и спор от прорастания в условиях, которые неблагоприятны для развития (смена сезонов года, уменьшение увлажнения), а также предохраняет их от порчи.

Длительность органического покоя, причины, условия, как и нарушения органического покоя различны у разных групп и видов растений.

Рассмотрим типы физиологического покоя (Д.Н. Болеев). Физиологический покой представлен двумя типами: глубокий и неглубокий.

В условиях неглубокого физиологического покоя, который вызывается пониженной газопроницаемостью покровов, находятся свежесобранные семена и споры (Л.П. Хлебова). Глубокий физиологический покой, может вызываться как пониженной газопроницаемостью покровов семян и спор, так и покоем самого зародыша семени и споры. Неглубокий покой может быть нарушен такими физиологическими воздействиями, как сухое хранение, охлаждение влажного материала, воздействие света и др., а также повреждением покровов.

Глубокий покой нарушается только длительной (2 – 5 мес) холодной стратификацией семян и спор (С.С. Станков). Задержка прорастания семян и спор может вызываться также свойствами покровов. Часто наблюдается комбинирование двух и более типов покоя.

Процесс прорастания – переход семян и спор растений от покоя к активной жизнедеятельности, начальный этап развития растений, на котором образуется проросток. Для этого необходима обеспеченность влагой и кислородом, подходящем температурном и световом режиме. В процессе прорастания повышается обмен веществ (Л.П. Хлебова).

Таким образом, можно сделать вывод, что покой спор зависит от ряда условий: температурного режима, обводненности, инсоляции, прочности покровов споры и зрелости самой споры.

1.2 Сроки сохранения жизнеспособности спор папоротников. Всхожесть и энергия прорастания

В настоящее время известно небольшое количество исследований, направленных на изучение покоя и жизнеспособность спор папоротников. Многие исследования носят прикладной характер и направлены на изучение возможности применение папоротников в народном хозяйстве и их искусственном культивировании (М.А. Али-Эльдин, М.А. Егоров, 2012, Т.Н. Меркулова, 2004).

В научной литературе встречаются разные, порой весьма противоречивые данные о длительности периода, в течение которого споры папоротников умеренных широт сохраняют свою жизнеспособность. Так, польские исследователи (A. Galka, 2013) утверждают, что споры Salvinia natans проросли после 15 – 20 лет гербарного хранения.

Следует понимать, что споры разных папоротников имеют различную всхожесть, которая зависит также и от таксономической принадлежности растения. По мнению А.М. Арнаутовой, бесхлорофильные споры могут сохранять жизнеспособность в течение нескольких месяцев, и до 2 – 3 лет при хранении при комнатной температуре. Споры, не содержащие хлоропластов, обладают периодом индуцированного покоя. Отмечают (А.М. Арнаутова, 2008, Л.М. Патарая, 1968), что споры без хлорофилла лучше прорастают после длительного (1 – 6 месяцев) хранения на холоде.

Споры могут находиться в покоящемся состоянии от нескольких недель до нескольких лет и даже десятков лет (Н.М. Стеценко, и др.). Для их прорастания необходимы влага, положительные температуры, определенная кислотность почв, интенсивность и качество света, специфичное для каждого вида.

Существуют разные варианты прорастания спор и хода морфогенеза гаметофитов, которые оказываются характерными не только для отдельных семейств, но и даже родов. Поэтому некоторые птеридологи при классификации папоротников базируются на особенностях развития и строения гаметофитов.

Жизнеспособность спор папоротников определяется рядом показателей. Факт сохранения ими жизнеспособности по наличию/отсутствию прорастания, а степень сохранности – по проценту живых спор от общего количества в исследуемом объеме. Степень сохранности обычно оценивают по всхожести спор и энергии их прорастания.

Всхожесть спор – это количество спор, которые дали нормально развитые гаметофиты при оптимальном сочетании абиотических факторов за установленный временной период. Выражается в процентном соотношении от количества чистых спор, которые были взяты для определения всхожести.

Энергия прорастания – это количество нормально проросших спор в течение установленного короткого срока, выраженное в процентах от количества спор, взятых для определения всхожести (Т.Б. Батыгина, 2002). Энергия прорастания характеризуется дружностью всхода спор. То есть, существует прямая зависимость между энергией прорастания и всхожестью.

Всхожесть, как и энергия прорастания являются важнейшими показателями жизнеспособности спор, поэтому необходимо исследовать факторы, которые влияют на покой спор и их последующее прорастание. Эти факторы необходимо знать для понимания условий, создаваемых в банках хранения спор, в том числе и криохранилищах (И.А. Крещенок, 2014).

1.3 Влияние абиотических факторов на покой и жизнеспособность спор папоротников

В процессе хранения на качество спор влияет комплекс факторов окружающей среды: влажность, температура, газообмен, состав атмосферы хранилища или упаковки, характер семенных покровов, степень зрелости, микрофлора. К числу факторов, ограничивающих длительность хранения жизнеспособных спор, прежде всего относятся температура и влажность. Обычно чем ниже температура и меньше содержание влаги, тем дольше споры остаются жизнеспособными. Некоторые исследователи считают, что продолжительность хранения удваивается при понижении количества влаги на 1% или температуры на 5°С (Б.Н. Стрельцов, и др.).

При данных температуре и относительной влажности воздуха равновесная влажность варьирует в зависимости от вида растений. Длительное хранение при пониженных и даже отрицательных температурах весьма важно для сбережения генетического фонда растений. Оптимальным является хранение семенной и споровой продукции при температурах -18°С и ниже в герметически закрытых контейнерах при влагосодержании, не превышающем 5±1% (Б.Н. Стрельцов).

Один из самых важных факторов — влагосодержание. Это относится не только к абсолютному содержанию влаги, но и к колебаниям средней «критической» влажности, варьирующей в зависимости от типа спор.

Влияние влажности на жизнеспособность спор тесно связано с температурой хранения. Чем выше температура при данной влажности, тем быстрее споры теряют всхожесть, пониженные температуры способствуют долговечности спор.

Отрицательные температуры более благоприятны для хранения спор, чем положительные, причем некоторые споры выносят глубокое охлаждение до температуры жидкого азота (-196°С) без потери всхожести (И.А. Крещенок).

Как в научной литературе, так и в методической наибольшее внимание уделяется исследованию влияния абиотических факторов среды на прорастание спор папоротников, в частности, S. natans, который является основным объектом в данной выпускной квалификационной работе.

Абиотические факторы среды и их влияние на прорастание спор папоротников освещены в ряде научных работ (Е.М. Арнаутова, 2008, Н.С. Барабанщикова, 2021, и др.).

Для нашего исследования наиболее значимыми будут следующие факторы, влияющие на протекание стратификации и последующее прорастание S. natans:

— температура,

— степень увлажнения,

— освещение.

Данные параметры определены климатическими особенностями региона исследования.

Для исследования оптимально применять различное сочетание факторов, что позволит моделировать условия природной среды, в пределах которой происходит зимовка спор S. natans и формирование почвенного банка спор.

Особенностью климата Юга России является его умеренность, то есть оптимальное сочетание температуры и влажности по сезонам для зимовки спор S. natans. Климатические особенности региона исследования следующие.

Тип климата – умеренно-континентальный. Четко прослеживается сезонность. Лето тёплое, зима умеренно холодная. По направлению на восток и северо-восток континентальность климата нарастает, что выражается в увеличении среднегодовой амплитуды температур и понижении относительной влажности.

Зимний период составляет 120-135 дней, характеризуется отрицательными температурами. Данный период наиболее важен для хранения спор в почвенных банках. Начало холодного периода начинается в ноябре и длятся по март, когда сумма биологически-активных температур нарастает пропорционально инсоляции. Среднегодовая температура воздуха в регионе исследования составляет 3,5 до 5,8 °C. Максимальные показатели января – минус -6,5°C (География России. Энциклопедический словарь).

Климат Астрахани умеренно континентальный, засушливый, тёплый, формируется под воздействием циркуляционных атмосферных процессов южной зоны умеренных широт. Территория доступна также выносу арктических, тропических (из Средиземноморья и Ирана), а также морских (с Атлантики) и континентальных (из Казахстана) воздушных масс. Зимой редкие осадки выпадают в виде дождя или снега, который, как правило, быстро тает.

Для формирования почвенного банка спор важным условием является формирование снежного покрова. Климатическая норма формирования снежного покрова для региона исследования составляет ноябрь месяц. Часто зимы бывают бесснежные, что сказывается на сохранности и прорастании спор водных папоротников в теплое время года.

Эти климатические особенности Юга России необходимо учитывать при моделировании условий хранения спор S. natans с их последующим прорастанием. Также это необходимо учитывать при формировании почвенного банка спор, так как промерзание грунта может негативно сказаться на всхожести спор S. natans.

Для территории исследования максимальные температуры (+41) зафиксированы в июле. Летние температуры влияют на вегетацию S. natans и эффективность спорообразования.

Количество осадков обычно составляет 200 – 250 мм в год и непосредственным образом влияет на низкую обводненность территории. Данные показатели необходимо учитывать и по месяцам, так как всхожесть спор S. natans непосредственным образом зависит от обводненности территории и количестве влаги в водоеме, в котором происходит прорастание спор и формирование спорофита. Также обводненность влияет на качество формирования гаметофита, оплодотворения и последующего онтогенеза S. natans.

Летом обычно в среднем выпадает 25 мм осадков в месяц, довольно часто случаются сильные засухи, когда осадков летом может практически не выпадать. При довольно высоких летних температурах и малой обводненности споры могут не прорастать и, соответственно, возникнут проблемы с последующим хранением и формированием почвенного банка спор.

1.3.1 Температура

Различают температуру хранения и температуру прорастания спор.

Температура хранения – температура воздуха, при которой хранятся споры и семена в естественных или искусственных условиях, без нарушения их жизнеспособности.

Это один из наиболее значимых показателей режима хранения. С повышением температуры усиливаются химические, физико-химические, биохимические и микробиологические процессы.

Температура прорастания – температура воздуха, при которой семена или споры переходят в активное состояние, то есть, прорастают.

Установлено, что прорастание спор начинается с увеличением биологически активных температур (биологически активная температура – показатель температурного диапазона, при котором происходит стабильный фотосинтез, представляет собой сумму температур вегетационного периода, имеющий среднесуточный показатель +5С0) (М.А. Али-Эльдин, 2012, Е.М. Арнаутова, 2008, Н.С. Барабанщикова, Ф.А. Орлюк, 2021).

Экспериментальные работы по влиянию температур на прорастание спор проведены Н.С. Барабанщиковой, Ф.А. Орлюком (2021), Д.Н. Андросовой (2021) и др. Данные эксперименты были направлены на выявление роли температуры для всхожести семян и спор как в природной среде, так и при искусственном хранении и воспроизведении.

На онтогенез семян и спор решающее влияние оказывает температура, так как она определяет скорость прорастания (Д.Н. Балеев, 2013).

Ф. Габерландт установил (1880) три точки температуры:

— минимальная;

— оптимальная;

— максимальная.

Эти кардинальные точки определяют особенности течения биохимических процессов, скорость всхожести спор.

Наибольший интерес представляет оптимальная температура, так как при ней наблюдается наиболее эффективная всхожесть спор (гаметофитов). Минимальная температура, как правило, варьирует от географических особенностей территории обитания растения, и обычно соответствует температуре, при которой начинается процесс фотосинтеза. Максимальная температура также зависит от особенностей широтного распределения тепла и влаги ареала вида.

Ареал S. natans весьма широк: она растёт в водоёмах Африки, тропических и умеренных областях Азии, центральных и южных областях Европы. В России S. natans встречается в основном в южных областях Европейской части России, в Западной Сибири и на Дальнем Востоке в водоёмах со стоячей или медленно текущей водой, особенно в старицах крупных реках.

Колебания температуры, которые обычно имеют место в природе, для многих семян могут быть благоприятны, что проявляется в увеличении всхожести и скорости прорастания. Положительную реакцию на переменные температуры можно рассматривать как приспособительную функцию, выработанную в процессе эволюции. Несмотря на понимание экологической целесообразности такого свойства семян, физиологические причины этого процесса еще не раскрыты (Д.Н. Балеев, 2013).

В настоящее время остро стоит проблема изучения прорастания спор папоротников в различных температурных условиях. Однако имеет место существенный дефицит экспериментальных данных относительно прорастания семян и спор, что является «серьезным препятствием при разработке современных эффективных физиологических и биохимических методов повышения активности семян» (Д.Н. Балеев, 2013).

Кроме того, температура — это не только условие жизни или сохранения, температура может являться сигналом для перехода в новый этап жизненного цикла. Изменение температур с отрицательных на низкие положительные означает для растения конец зимы и переход в весенний сезон. Причем часто растение учитывает не только отдельно температурный режим, но и режим освещенности (Бигон М., Харпер Дж., Таунсенд, 1989).

1.3.2 Режим увлажнения

Следующим важнейшим фактором, влияющим на жизнеспособность спор и их последующем прорастании, является режим увлажнения.

Увлажнение имеет большую роль в жизни растений, особенно это касается водных и споровых растений, чья жизнедеятельность полностью зависит от воды.

S. natans является водным папоротником, у нее отсутствует система придаточных корней, и имеется ряд приспособлений для жизни в водной среде. Морфологически для S. natans характерно мутовчатое расположение листьев, что обеспечивает хорошую гидродинамику. Надводные листья осуществляют фотосинтез, а подводный лист имеет гидростатическую функцию. Поэтому необходимо учитывать влияние водных условий на размножение растения, а также зимовку спор и их последующего прорастания.

Споры приспосабливаются к зимовке не только в условиях воды, но и на суше. Причем, относительно мягкий климат региона обитания позволяет пережить период покоя без серьезных нарушений всхожести.

1.3.3 Режим освещения

Световой режим – совокупность процессов поглощения и превращения растениями световой энергии. Относится к космическим факторам жизни растений (В.С. Никляев).

Свет оказывает значительное влияние на качество продукции. Недостаток света приводит к слабому развитию растений. Под действием солнечного света изменяется активность микробиологических, биологических, ферментных, нитрифицирующих процессов, усиливается окисление гумуса. Солнечный свет является факторов плодородия почвы, однако научных данных в этом направлении недостаточно (В.С. Никляев).

Количество солнечной энергии, получаемой растениями, зависит от продолжительности светового дня, от широты местности, экспозиции склонов, погодных условий и запыленности атмосферы. Суточный цикл фотосинтетической активности напрямую связан с интенсивностью поступления солнечного света: начинается в утренние часы, нарастает к 12-14 (термический полдень) часам дня и, затем, ослабевает. В темное время суток фотосинтез не происходит. Световой режим растений обычно характеризуется продолжительностью освещения (длина дня) и количеством света, выражающегося физиологической реакцией (350 – 750 нм) или фотосинтетически активной радиацией – ФАР (380 – 710 нм). В жизнедеятельности растений имеют значение обе характеристики светового режима (Н.И. Якушкина).

Фотопериодизм – реакция растений на продолжительность освещения.

По световому режиму все растения подразделяют: короткодневные, длиннодневные, нейтральные. Фотопериодическую реакцию важно учитывать при выращивании растений, поскольку от этого зависят темпы развития. Следовательно, регулируя продолжительность освещения, можно воздействовать на рост и развитие растений. В естественных условиях этот фактор практически не поддается контролированию.

По отношению к интенсивности света растения делят на:

— светолюбивые – нормально растут и развиваются только при высокой интенсивности света (большинство цветочных растений, многие широколиственные древесные растения, а из хвойных – лиственница и сосна);

— тенелюбивые – вполне удовлетворительно развиваются при неполном освещении, в затенении;

— теневыносливые – успешно произрастают как при полном освещении, так и при относительном затенении.

1.4 Банки спор папоротников

Почвенный банк семян – это естественное хранилище семян, часто бездействующих, в почве большинства экосистем (Д. Деккер, 1997).

То же можно отнести и к банку спор, то есть, почвенный банк спор – это естественное хранилище спор, в нашем случае, спор S. natans.

Существование почвенных банков является важным условием воспроизведения папоротников с сезонным высвобождением спор. В нестабильных климатических условиях средней полосы России время высыпания спор часто не совпадает со временем из созревания.

Тем не менее, отсроченное прорастание спор может иметь положительную роль в воспроизведении гаметофитов папоротников, так как разлет спор осуществляется, как правило, перед началом холодной зимы. Кроме того, отсроченная всхожесть спор может быть полезной при пересыхании водоемов.

Почвенный банк спор позволяет воспроизводить гаметофиты и в те периоды, когда спорофит не производит спор. Это может быть связано с неблагоприятными климатическими условиями, гибелью спорофитов. Кроме того, описаны случаи, когда ряд папоротников, например, Pteridium aquilinum прекращают спороношение в неблагоприятных условиях (Dyer, Lindsay, 1992).

Банки спор в определенных условиях представляют стратегию выживания папоротников, так как спорофиты могут периодически уничтожаться в результате пожаров, наводнений, и других чрезвычайных ситуаций природного характера. Следует отметить антропогенную деятельность, в частности, сельскохозяйственную, в результате которой уничтожаются территории обитания, и изменяются условия произрастания папоротников [2].

Почвенные банки спор образуются в результате осаждения почвы поверх спор (лимнические осадки), в результате жизнедеятельности животных-почвообразователей (черви, насекомые). Также споры могут перемещаться в почве посредством перколяции – процесса переноса спор в пределах элювиального и иллювиального горизонтов с дождевыми осадками и ювенильными водами (В.Г. Онипченко, 2014).

Банки спор представляет собой скрытый запас спор, которые естественным образом развиваются во всех средах обитания с почвой, водой и растительным покровом. Количество спор, находящихся в состоянии покоя, похоже, не зависит от географической широты, а больше от типа почвы. Именно в регулярно сильно нарушенных средах виды в семенном банке почвы и виды, выраженные на поверхности, наиболее схожи. Это один из элементов криптопотенциала почв, которые также содержат спорообразующие бактерии, вирусы, способные к реактивации, различные споры и т. д., который следует учитывать при детальных исследованиях экопотенциала (PJ Christoffoleti).

Также следует рассмотреть криобанки спор. Криоконсервация – это способ хранения спор, при котором происходит их замораживание в жидком азоте при температуре –196 °C.

Экспериментальные данные говорят о неоднозначной реакции спор на замораживание в жидком азоте. По данным И.А. Крещенок и С.В. Нестеровой в ряде случаев наблюдалось снижение всхожести спор папоротников после периода криохранения.

По Данным И.А. Крещенок и С.В. Нестеровой, споры по-разному реагируют на замораживание при температуре кипения азота (–196 °C). Всхожесть размороженного материала может сохраняться без изменений, повышаться или снижаться. Криоконсервация не вызывает полной гибели спор. Несмотря на некоторое снижение всхожести, в отдельных случаях более 50 %, споры разных видов папоротников сохраняют способность к прорастанию (И.А. Крещенок). Исследования показывают, что криоконсервация спор папоротников может рассматриваться как один из эффективных и перспективных методов долговременного хранения генетического материала папоротников.

Таким образом, можно сделать вывод, что на жизнеспособность и покой спор влияют следующие факторы:

— температурный режим;

— гидрологический режим;

— световой режим;

— особенности циркуляции атмосферы и смены сезонов.

1.5 Экспериментальный подход к изучению покоя спор у Salvinia natans

Воспроизводство вида S. natans происходит в зависимости от условий увлажнения, освещенности и температуры. Развитие спор происходит после зимовки в разных условиях, что является залогом успешного выживания и распространения вида.

В средней полосе созревание спорангиях происходит в сентябре, что говорит о роли фотопериодизма в размножении S. natans.

Прорастание мегаспорангиев начинается с увеличением биологически активных температур; в пределах южной и северной границы ареала – в начале мая, даты могут варьировать от сроков наступления половодья (М.А. Али-Эльдин, 2012, Н.С. Барабанщикова, Ф.А. Орлюк, 2021).

В результате эксперимента, проведенного Н.С. Барабанщиковой и Ф.А. Орлюком (2021) было установлено, что после продолжительного покоя (4 месяца) прорастания спор S. natans происходит с разной скоростю, в зависимости от той среды, в которой проходил период покоя. Так, наиболее высокие показатели всхожести имели споры, зимовавшие в условиях «вода – свет – естественная температура» и «вода – +5°С», что говорит о наличии у S. natans адаптации к сезонному климату с низкими зимними температурами и теплым летом. Прорастание мегаспорангиев в тазах, хранившихся в высушенном состоянии (независимо от условий освещения и температуры), началось на 15–30 дней позже, чем в водных условиях.

Из полученных результатов опыта исследователи делают вывод, что воспроизводство вида Salvinia natans успешно происходит при естественном сочетании абиотических факторов среды – постепенно изменяющейся температуре с зимним промораживанием, природном освещении и нахождении спорангиев в воде. Сохранение спорангиев также благоприятно при стратификации в стабильно низких положительных температурах (+5 °С) в обводненном состоянии. Удовлетворительным вариантом хранения следует признать комбинацию «естественная температура – темно – сухо», хотя прорастание спорангиев было несколько отсрочено по сравнению с двумя вариантами. Хранение при комнатной температуре и четырехмесячное промораживание при –18 °С можно рекомендовать в сухом состоянии, однако прорастание отсроченное и количество появившихся растений не велико. Условия «комнатная температура – свет – вода» нельзя признать удачными для сохранения споровой продукции из-за возможности развития новых растений без периода покоя (Барабанщикова, Орлюк, 2021).

Таким образом, по мнению Н.С. Барабанщиковой и О.А. Орлюка (2021), споры S. natans, по-видимому, не нуждаются в периоде покоя, и развитие нового поколения из спор может происходить круглый год, однако в природных условиях этого обычно не наблюдается в связи с осенне-зимним похолоданием, и покой спор относится к вынужденному покою. Вместе с тем появление намного большего количества молодых особей после стратификации в воде при низких положительных температурах, а также после постепенного замораживания с последующим постепенным оттаиванием в естественных температурах в обводненном состоянии говорит о наличии адаптивного биоритма у изучаемого вида в сезонном климате с низкими зимними температурами и теплым летом.

При дальнейших исследованиях экспериментального аспекта покоя спор у Salvinia natans необходимо выяснить следующее:

— является ли покой спор обязательным условием формирования банка спор и последующего воспроизведения растения;

— во время постановки эксперимента необходимо исследовать влияние покоя спор не только на сроки и количества их прорастание, но и на последующее развитие новых особей;

— для уточнения причин органического покоя необходимо изучить влияние различных веществ на прорастание спор, например, цитокининов, гибереллинов, и т. п.;

— необходимо изучить наличие вынужденного покоя и его вызывающие факторы;

— определить является ли свет необходимым условием для прорастания спор и какая сумма эффективных температур активирует прорастание спор;

Несмотря на экспериментальное подтверждение зависимости жизнеспособности спор от ряда факторов, открытыми остаются некоторые вопросы, касающиеся воспроизведения S. natans.

Во-первых, недостаточно изучены особенности воспроизведения папоротников из почвенных банков спор. Необходимо изучать особенности хранения спор в различных средах с целью исследования возможности их воспроизведения.

Открытым остается вопрос возможности хранения спор водных видов папоротников в лимнических и аллювиальных отложениях.

Также не полностью решена проблема хранения спор в условиях промерзания. Данные по криоконсервации спор папоротников касаются, прежде всего, экстремально низких температур (И.А. Крещенок, 2014), что не позволяет полноценно изучить воспроизведение спор после промерзания в естественных условиях.

Изучение этих аспектов — дело будущего.

ГЛАВА 2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Объект исследования Salvinia natans

S. natans относится к разноспоровым папоротникам. Представляет небольшое растение, плавающее на поверхности стоячих водоемов, или водоемов со спокойным течением (А.В. Щербаков, 2008). Стебель горизонтальный, со слабо развитыми механическими тканями, несет три ряда дифференцированных листьев. Надводные листья зеленые, овальной формы, собраны в мутовку. Третий лист подводный, рассеченный на многочисленные нитевидные сегменты, не имеет хлоропластов.

Для изучения особенностей покоя спор папоротников необходимо рассмотреть особенности их морфологии и физиологии. S. natans относится к разноспоровым папоротникам, то есть гаметофиты и споры имеют дифференциацию (рис. 2.1). S. natans – однодомные растения. У основания подводных листьев S. natans или на их спороносных сегментах образуются сорусы, одни из которых состоят из микро-, другие – из мегаспорангиев. У S. natans покрывальце сорусов двухслойное. Слои покрывальца сорусов S. natans соприкасаются у основания и на верхушке соруса, разделены широкой воздухоносной полостью, уменьшающей их удельный вес и обеспечивающей плавучесть. По величине и форме сорусы обычно сходны между собой. Микросорусы S. natans сидячие, мегасорусы обычно на коротких ножках, закладываются первыми. В сорусах на плацентах располагаются спорангии. Они снабжены однослойной стенкой, лишенной кольца, имеют ножку (Л.И. Курсанов, и др.).

В микросорусах S. natans образуется множество (до 500) микроспорангиев, прикрепленных к разветвленным плацентам длинными ножками. В микроспорангиях S. natans обычно образуются 64 микроспоры. Их тетрады погружены в отвердевающую плазматическую массу – массулу (Л.И. Курсанов, и др.).

микроспорангии

Рисунок 2.1 – S. natans:1 – вид сверху; 2 – вид сбоку; 3 – два соруса микроспорангиев и один сорус мегаспорангиев; 4 – микроспорангий с высовывающимися мужскими заростками; 5 – мужской заросток (сбоку) с антеридиями (а); 6 – мегаспора с высовывающимся женским заростком и архегониями (ад) на нем; 7 – архегоний (Л.И. Курсанов, и др.).

В мегасорусах S. natans спорангиев немного (до 25). Толстыми короткими ножками они прикреплены к массивным плацентам. В мегаспорангии S. natans формируется только одна мегаспора. Ее толстый периспорий тапетального происхождения. Благодаря своей легкости он способствует удержанию мегаспорангия на поверхности воды (Л.И. Курсанов, и др.).

Отделившись осенью от растения, созревшие сорусыS. natans погружаются на дно водоема. Весной, после постепенного сгнивания покрывал, спорангии S. natans всплывают на поверхность. Прорастание спор S. natans происходит в водной среде. Микро- и мегаспоры прорастают, прорывая при этом стенку соответствующих спорангиев. Из микроспоры S. natans формируется сильно редуцированный мужской заросток, не покидающий микроспорангия. Его вегетативное тело представлено только двумя неравными проталлиальными клетками: крупной – вегетативной и мелкой – ризоидальной. На нем формируются два редуцированных антеридия. В каждом образуется по четыре спирально закрученных многожгутиковых сперматозоида. Таким образом, с каждой микроспорыS. natans после ее прорастания образуется восемь сперматозоидов. Мужские заростки S. natans лишь частично выдаются из оболочки микроспорангия. Нижние части вегетативного тела не несущие антеридии скрыты внутри микроспорангия (Л.И. Курсанов, и др.).

Из мегаспоры развивается женский гаметофит, имеющий вид многоклеточной пластинки (Али-Эльдин, 2012). Женский гаметофит часто выходит за пределы спорангия, имеет зеленый цвет. В наружной части гаметофита формируются архегонии, в которых развиваются яйцеклетки.  Сперматозоиды активно передвигаются в воде и, попадая в архегонии, оплодотворяют яйцеклетки (А.А. Паутов, 2013). В результате оплодотворения образуется зигота, которая развивается в спорофит. Развитие зиготы на женском гаметофите обеспечивает S. natans более комфортные условия прорастания.

2.2 Методика исследования

В данном исследовании методологической базой являются работы Н.С. Барабанщиковой и Ф.А. Орлюка, изучавших особенности влияния экспериментальных условий хранения спор сальвинии плавающей (S. natans) [8].

В средней полосе созревание спорангиях происходит в сентябре, что говорит о роли фотопериодизма в размножении S. natans. Высвобождение спор происходит в октябре, и с понижением температуры происходит их вмерзание в лед. Кроме того, споры могут прикрепляться к субстрату, и зимовать вне воды. Для успешной зимовки спор необходимо учитывать необходимость понижения температуры. При таянии льда в апреле – мае (возможно и раньше, в зависимости от климатической нормы) происходит прорастание спор на поверхности воды. Из спор развиваются женские и мужские гаметофиты, в которых созревают гаметы.

Прорастание мегаспорангиев начинается с увеличением биологически активных температур; в пределах южной и северной границы ареала – в начале мая, даты могут варьировать от сроков наступления половодья.

Методика исследования включала ряд последовательных этапов:

— сбор объектов – спорофитов S. natans генеративного состояния. Сбор осуществляли осенью, когда сорусы были хорошо сформированы;

— спорофиты S. natans разместили в 36 одинаковых емкостях с чистой водой объемом 1000 мл. В каждой емкости находились растения с трех ериков, а сумма всех метамеров в одной емкости составила около 120 (примерно по 40 метамеров с каждой особи из одного ерика).

— емкости были размещены в экспериментальных условиях, которые моделировали различные световой и гидротермический режимы в 8 вариантах сочетания трех абиотических факторов (температура – освещение – обводненность).

Первая группа емкостей. Сочетание факторов зимовки:

— Природные t – светло – влажно (БмСВ) — 4 повторности.

— Природные t – темно – влажно (БмТВ) — 4 повторности;

— Природные t – светло – сухо (БмСС) — 4 повторности;

— Природные t – темно – сухо (БмТС) — 4 повторности;

Сочетания данных абиотических факторов, по нашему мнению, максимально соответствовали тем, которые могут встретиться в природных условиях, так как емкости со спорами находились на открытом балконе в течение всего периода наблюдения. Емкости с растениями вставляли на открытый балкон, температурные условия на котором соответствовали таковым на улице. Температуры Балкона М – переменные с зимними отрицательными значениями.

Вторая группа емкостей со спорами Salvinia natans также хранилась на балконе, однако уличные окна на нем были закрыты. Температуры Балкона П – переменные с зимним охлаждением без отрицательных значений. Следовательно, температура была выше и более стабильна, нежели при хранении спор на открытом балконе:

— Переменные t без промораживания – светло – влажно (БпСВ) — 3 повторности;

— Переменные t без промораживания – темно – влажно (БпТВ) — 3 повторности;

— Переменные t без промораживания – светло – сухо (БпСС) — 3 повторности;

— Переменные t без промораживания – темно – сухо (БпТС) — 3 повторности.

Третья группа состояла из емкостей, в которых не смешивали растения разных водоемов, и была размещена в таких же условиях температуры, как и первая, но в одном сочетании факторов:

— Природные t – светло – влажно

Ерик Верхний  Жилой  (ВЖ) — 2 повторности.;

Ерик Кигач (К) — 3 повторности;

Ерик Шантемир (Ш) — 3 повторности.

Для емкостей первой и второй групп, хранившихся на балконах Бм и Бп, материал собрали из вышеуказанных ериков (по одному растению с каждого).

Все емкости, где режим увлажнение обозначен как «сухо», подверглись сушке на воздухе до полного высыхания до начала основной части эксперимента.

Расстановку на зимовку осуществляли в декабре (30.12), когда среднесуточные температуры были ниже +5C0 .

Споры S. natans находились в экспериментальных условиях 4 месяца (до начала второй декады апреля). После прошествии этого времени экспериментальные растения были помещены в равные для всех вариантов опыта естественные световые и гидротермические условия, в которых проводили наблюдение за прорастанием спор.

Сохранение и всхожесть спор оценивали по времени прорастания женских гаметофитов из мегаспорангиев, отмечая «дату прорастания». С начала прорастания подсчитывали количество растений в каждой емкости и определяли их онтогенетические состояния, после чего выполняли камеральную обработку результатов с последующей статистической обработкой данных по каждому варианту и каждой повторности опыта.

В рамках данного исследования был использован метод элементарной статистической обработки данных в программе Excel по следующей схеме:

Расчет средней арифметической по ряду данных:

Расчет средней арифметической

,

где xi – значение, описывающее признак,

n – количество значений, описывающих признак.

Результаты прорастания спор сравнивали между собой по полученным показателям.

Для оценки динамики спектра онтогенетических состояний использовали метод описательной статистки «Трехмерный визуальный анализ данных».

Трехмерный визуальный анализ позволяет анализировать данные в трехмерном пространстве, то есть, строить трехмерное изображение последовательностей исходных данных (наблюдений) для одной или нескольких выбранных переменных. Выбранные переменные представляются по оси Y, последовательные наблюдения – по оси X, а значения переменных (для данного наблюдения) откладываются по оси Z.

В нашем случае переменными будут: разные онтогенетические состояния (Га, Гб, p, j, j-im, im), количество особей в каждом, дата наблюдений.

Такие трехмерные графики используются для визуализации последовательностей значений нескольких переменных. Гистограммы сходны с составными линейными графиками, с тем лишь отличием, что для трехмерных диаграмм исходных данных параллелепипеды и другие трехмерные представления значений каждой переменной не перекрываются (как на двухмерном графике), а «раздвигаются» в трехмерной перспективе. Это облегчает анализ и интерпретацию данных, а также описание спектров онтогенетических состояний и их динамику.

Трехмерные диаграммы исходных данных применяются как для отображения данных, так и для аналитических исследований. Наиболее типичным приложением трехмерных диаграмм исходных данных является наглядное представление имеющейся информации. Такие графики позволяют просто и эффектно представить последовательности наблюдений, таких, например, как различные типы временных рядов.

Обработку данных проводили при помощи программы MS Excel с последующим трехмерным анализом данных.

На первом этапе осуществляли трехмерный анализ данных для каждой емкости с учетом временной динамики. На втором этапе производили сравнение средних показателей по каждой емкости и графическую интерпретацию зависимости онтогенетических состояний от абиотических факторов среды, в частности, меняющихся температур.

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

В ходе опытно-экспериментальной работы были получены следующие результаты.

Нами исследованы группы факторов, влияющие на покой спор, в частности, варианты температуры, обводненности, освещенности и их сочетанное действие.

I. Оценка воздействия переменных температур c промораживанием.

1. В первом варианте опыта рассмотрим воздействие на хранение спор S. natans сочетания факторов: Бм  – свет – вода. Температуры Бм – переменные с низкими отрицательными (диапазон температур менялся в пределах от +17 С0 до -18 С0,самый холодный день – 23 февраля). Результат представлен на рис. 3.1 и 3.1 (1).

Рисунок 3.1 – Динамика спектра онтогенетических состояний S. natans (БмСВ)

Рисунок 3.1 (1) – Динамика спектра онтогенетических состояний S. natans (БмСВ). Тазик 50

Как видно из диаграммы (рис. 3.1), максимальное число новых особей обнаружено 26.06. Наибольшее количество проростков появилось 26.05.2021. В емкости 50 численность особей была максимальной из 4-х повторностей данного варианта опыта (1468 особей), и в ней представлены растения всех онтогенетических состояний, возможных в данном эксперименте. В остальных повторностях прорастание не значительное. Появление новых особей фиксировали во все дни наблюдений. После 20.06 количество растений последовательно уменьшалось включительно до 02.07.2021. Количественные показатели представлены в приложении 1.

2. На рис. 3.2. визуализирована динамика спектра онтогенетических состояний для БмСС (рис. 3.2).

Рисунок 3.2 – Динамика спектра онтогенетических состояний S. natans для БмСС

На диаграмме визуализировано, что первая волна проростков появляется в период с 01.06 по 10.06, а вторая — с 25-26.06., когда особи первой волны уже стали иммаутурными. Однако количественно особей во всех повторностях этого варианта небольшое.

Наиболее успешным из серии БмСС является тазик № 20, в котором обнаружено наибольшее количество особей (n max=69). Также хорошую всхожесть показал таз № 52, так как в нем также обнаружено большее количество особей (n max=63).

Учитывая, что в каждой емкости находилось одинаковое количество метамеров, мы может утверждать, что влияние переменных низких отрицательных температур в совокупности с засухой и освещенностью на зимовку спор менее благоприятно, нежели в предыдущем варианте опыта. В приложении 2 представлены данные по БмСС.

3. Прорастание спор в варианте БмТС (рис. 3.3).

Рисунок 3.3 – Динамика спектра онтогенетических состояний S. natans в БмТС.

При анализе визуализации данных следует отметить, что максимальное количество проростков наблюдали 10.06-20.06. Количество новых растений довольно большое в трех повторностях из 4-х, что говорит об успешной зимовке, и оно выше по средним значениям, чем в варианте «промерзание – вода – свет». Максимальное число имматурных растений наблюдали 20.06. В приложении 3 представлены количественные данные по соотношению растений в БмТС. Наиболее успешные результаты по количеству новых растений показала емкости 51 и 14.

4. При анализе сочетания условий в БмТВ на хранение спор и их прорастание были получены следующие результаты (рис. 3.4).

Рисунок 3.4 – Динамика спектра онтогенетических состояний S. natans в БмТВ.

Как показывает гистограмма, распределение различных онтогенетических состояний растений также коррелирует с датами прорастания. Так, максимальное количество растений (р) наблюдали 10.06. Тогда же появились первые имматурные растения, а их максимум был достигнут уже к 25.06, то есть две недели спустя.

Наибольшие результаты были получены в тазике 13 как в серии БмТВ, так и в общем в опыте (2795 особей).

По количеству появившихся после зимовки новых растений – самые высокие показатели в этом варианте «Бм». Однако массовое развитие нового поколения произошло только в одной пробе из 4-х. Растения прорастают довольно кучно в периоде 26.05 – 26.06.21. Далее появление новых растений уменьшается, однако увеличивается появление имматурных особей. Мы можем утверждать, что при хранении спор при низких переменных температурах с зимним промораживанием в сочетании с водным режимом дает наибольший положительный эффект на прорастание спор в данной группе условий; свет, на наш взгляд, играет меньшее значение. Количественные данные по группе условия «БмТВ» представлены в прил. 4.

Итак, при анализе прорастания спор в условиях переменно-отрицательных температур, мы можем сделать вывод, что наиболее эффективное хранение спор и последующее воспроизведение из них новых особей наблюдается в данной группе условий (Бм) как при наличии воды, так и в сухом состоянии, вне зависимости от освещения. Три комбинации факторов из четырех можно считать успешными, но наиболее благоприятно сочетание «Бм-темнота-вода».

II. Оценка воздействия переменных температур без промораживания.

Далее следует описание результатов наблюдения за развитием спор в условиях переменных положительных температур (диапазон температур менялся в пределах от +32,5 до 0 С0) в сочетании с разными режимами увлажнения и освещения.

Как видно из диаграммы, растения (р) появлялись с 10.06. Появление новых растений (р) наблюдали на каждую дату, то есть прорастание было растянутым во времени, однако количество крайне мало (max 4 особи 27.06). Прорастание спор происходит позже, чем в остальных вариантах опыта. Ювенильные и имматурные особи появились 27.06. Наибольшее количество растений наблюдали в тазике 39, однако, за весь период наблюдения данная серия показала минимальные результаты по воспроизведению новых растений. Количественные данные представлены в прил. 5.

На рис. 3.5 показаны результаты наблюдения за развитием спор в условиях БпТВ.

Рисунок 3.5 – Динамика спектра онтогенетических состояний S. natans в БпТВ.

2. Анализ развития спор в БпТС представлен на гистограмме (рис. 3.6, прил. 6). Как показывает диаграмма, в условиях переменных низких положительных температур в БпТС первые проростки наблюдали 10.06.21. В емкости 42 имела место новая волна прорастаний спор — 27.06.21 (9 особей). Максимальное количество im-растений наблюдали 27.06. В целом вариант зимовки оказался не эффективен.

 6).

Рисунок 3.6 – Динамика спектра онтогенетических состояний S. natans в БпТС.

3. Далее следует анализ влияния переменных низких положительных температур для БпСВ (рис. 3.7., прил. 7).

Рисунок 3.7 – Динамика спектра онтогенетических состояний S. natans в БпСВ.

На данной диаграмме хорошо представлены все онтогенетические состояния растения. В апреле наблюдали гаметофиты (Га, n=38, Гб, n=32 в емкости № 47). Максимальное количество гаметофитов (Га, n=31 и Гб, n= 50) наблюдали 19.04.2021. Растения (р) появились 19.04.2021 (р, n=24) и далее в период по 09.05.2021 количество новых особей все время увеличивалось (max n=825, 07.05.2021). К 18-23 мая появились первые имматурные особи. В емкости № 45 отмечена вторая волна прорастания спор 18-23 мая. Подобная динамика говорит о том, что при данном сочетании факторов (температура, освещенность, обводненность) всхожесть максимальная, развитие дружное, и представлены все онтогенетические состояния растений, возможные в опыте. Наиболее эффективными в варианте стали повторности № 45 и 47. Среди всех вариантов Бп это самый многочисленный и ранний.

4. При анализе влияния переменных низких положительных температур на материал БпСС были получены следующие данные (рис. 3.8, прил. 8).

Рисунок 3.8 – Динамика спектра онтогенетических состояний S. natans в БпСС.

Прорастание произошло в конце мая — начале июня и только в двух пробах из трех. Многочисленной была проба №46 (362 особи). На данной диаграмме во второй половине июня хорошо представлены все онтогенетические состояния растения, однако в значительно меньшем количестве, чем в БпСВ. То есть, мы можем сделать вывод, что данные условия не являются оптимальными для покоя спор с их последующим воспроизведением, и среди 4 вариантов Бп занимают только третье место. 

Мы считаем, что сочетание условий «переменные низкие положительные температуры – свет – влага» являются наиболее эффективными для хранения спор в этой группе сочетаний. Более ранние сроки прорастания связаны с более быстрым набором спорами суммы эффективных температур, что в итоге увеличивало продолжительность вегетационного периода. \

Сравнение по онтонентическим спектрам особей из наиболее многочисленных вариантов каждой группы (БмТВ и БпСВ) показало, что не смотря на более раннее начало развития БпСВ, сроки от прорастания к переходу к имматурному состоянию составили примерно месяц, но особи БмТВ далее развивались быстрее, и к 25 июня примерно половина растений уже была имматурными (то  есть через 15 дней), тогда как в варианте БпСВ на это ушло 25 дней (к 12 июня). Более быстрые темпы развития растений БпТВ можно объяснить более благоприятными (теплыми) условиями развития, что способствовало ускорению онтогенеза.

III. Сравнение воздействия переменных температур с промораживанием на хранение спор особей сальвинии плавающей, собранный с разных водоемов.

Для того, чтобы подтвердить полученные данные, нам необходимо было сравнить полученные результаты с вариантами опыта, где в емкостях находились особи, собранные с одного ерика (ерики Верхний Жилой, Кигач, Шантемир). Споры в данных ериках хранили в условиях переменных температур с зимним промораживанием, и соответствовали БмСВ.

Итак, в емкостях с растениями с ерика Верхний Жилой мы наблюдали следующее (рис. 3.9, прил. 9).

Рисунок 3.9 – Динамика спектра онтогенетических состояний S. natans,

ерик Верхний Жилой.

На данной диаграмме хорошо представлены все онтогенетические состояния растения, однако в небольшом количестве (max р=21, 26.06.21).

Начало появления растений в ерике Верхний Жилой наблюдали 17.05.2021; также в ерике Верхний Жилой представлены все основные онтогенетические состояния растений, возможные в опыте. В имматурное состояние растений начали переходить 1 июня.

При анализе растений с ерика Кигач были получены следующие результаты (рис. 3.10, прил. 10).

Рисунок 3.10 – Динамика спектра онтогенетических состояний S. natans,

ерик Кигач.

На данной диаграмме появление первых растений (р) мы наблюдали 18.05.2021, максимальное количество наблюдали 23.05 (n=261) и постепенно уменьшалось по 02.07.2021 включительно. Кучность прорастания также была высокой. То есть, мы может сделать вывод, что покой спор при переменных температурах с зимним промораживанием оптимален в сочетании с освещенностью и обводненностью. К 12-17 июня особи начали переход в имматурное состояние и концу июня почти все стали имматурными.

Далее мы анализировали состояние растений из ерика Шантемир (рис. 3.11, прил. 11).

Рисунок 3.11 – Динамика спектра онтогенетических состояний S. natans,

ерик Шантемир.

Появление первых растений (р) наблюдали 19.05.2021, максимальное количество проростков обнаружено 27.05 (n=271). Появление различных онтогенетических состояний растений наблюдали в разные периоды времени: так, появление растений (p-j) наблюдали с 24.05.2021 (mах n=147), (j) – с 27.05.2021, im – с 13.06.21 (max n=616). К 17 июня большинство особей стало имматурными.

То есть, мы может сделать вывод, что покой спор при переменных температурах с зимним промерзанием оптимален в сочетании с освещенностью и обводненностью, но на разных водоемах качество споровой продукции различается.

Из трех водоемов наиболее успешное прорастание спор, а, следовательно, и качество споровой продукции было у растений с водоема Шантемир.

IV. Сроки прорастания.

Нами так же была построена временная шкала (рис. 3.12), на которой отражено прорастание опытных групп по датам.

Рисунок 3.12 – Временная шкала опыта.

Самыми первыми проросла группа Бп, зимующая в воде на свету. Затем, через месяц, проросла группа чистых ериков. Они зимовали при тех же условиях, что и группа «Бм-свет-вода», поэтому мы можем так же наблюдать прорастание смешанного варианта такой зимовки (БмСВ-50). Также можно заметить, что в эту же дату проросла похожая группа, но с зимовкой в темноте (БмТВ).

Затем прорастает та же группа, Бм, но уже с сухими условиями зимовки. Причем внутри «сухой» группы заметно, что при темной зимовке растения раньше прорастают.

Примерно в это же даты фиксируется прорастание группы Бп с сухой стратификацией на свету.

Таким образом, если смотреть на временную шкалу прорастания, можно заметить, что как при стратификации низкими положительными температурами, так и отрицательными, лучшим вариантом сочетания влажности и освещенности будет «свет-вода».

V. Количественные показатели прорастания.

Если посчитать общую численность всех растений по группам, то можно заметить, что самой многочисленной группой оказался БмТВ. Также, хорошие результаты показывают группы БпСВ, БмТС, БмСВ, Шантемир, Кигач, из чего следует, что растения, прошедшие промораживание, показывают результаты лучше, чем те, которые зимовали при низких положительных температурах. При этом, растения без проморозки не попадают в категорию однозначно неудачных, наоборот, они тоже могут показать хороший результат, но это происходит заметно реже (рис. 3.13-1 и рис. 3.13-2).

Рисунок 3.13 – Динамика изменения численности особей в разных вариантах опыта.

Рисунок 3.13 (1) – Динамика изменения численности особей в разных вариантах опыта.

VI. Обсуждение результатов опыта.

Если смотреть на прорастание спор, как показатель успешной зимовки, то оба варианта температур и их набора сочетаний влажности и освещенности- успешны, ведь у нас нет ни одной группы, где не было бы прорастания. Это доказывает, что оба варианта приемлемы.

Проанализировав сроки прорастания, мы выделили группу, прорастающую при обоих температурных режимах значительно раньше остальных — СВ. При этом стоит отметить, что раннее прорастание не является показателем успешности покоя, а, вполне вероятно, является механизмом приспособления и защиты. Если ранняя группа прорастания погибнет вследствие неблагоприятных условий, то остается поздняя группа, которая хоть и прорастет позже, но сможет не дать всей популяции погибнуть полностью.

Рассматривая показатель численности, можно отметить, что стратификация отрицательными температурами явно благоприятнее для растения, чем низкие положительные температуры, которые все еще остаются приемлемыми.

Резюмируя вышесказанное, можно сделать следующие выводы. Из 36 емкостей, в которых находились споры, зимовавшие в условиях переменных температур, растения были обнаружены в 35. Значит, S.natans может зимовать как с промораживанием, так и без него, как в сухом виде, так и в воде, как в темноте, так и на свету. Однако разные варианты опыта отличались количеством новых растений, датами их появления и скоростью изменения спектра онтогенетических состояний особей.

Для 5 комбинаций факторов из 8 смоделированных в эксперименте есть емкость с высокой численностью (наиболее эффективная зимовка). Большое количество особей (n>100) наблюдалось в 13 емкостях, которые относились к 5 комбинациям факторов: БмСВ, БмТВ, БмТС, БпСВ, БпСС. В сухом состоянии споры прорастают позже, чем обводненные. Однако, учитывая тот факт, что споры в «сухих» вариантах также давали гаметофиты, которые продолжали развиваться далее, можно утверждать, что покой спор в таком состоянии также важен, так как формируется дополнительный банк спор на берегах водоемов.

Зимовка споровой продукции Salvinia natans наиболее эффективно происходит в условиях, наиболее близких к естественным.

Установлено, что как при стратификации низкими положительными температурами, так и отрицательными, лучшим вариантом будет зимовка в воде.

Если смотреть на прорастание спор, как показатель успешной зимовки, то оба варианта температур и их набора сочетаний влажности и освещенности- успешны, ведь у нас нет ни одной группы, где не было бы прорастания. Это доказывает, что оба температурных режима для хранения спор приемлемы.

Проанализировав сроки прорастания, мы выделили группу, прорастающую при обоих температурных режимах значительно раньше остальных — «свет — вода». При этом стоит отметить, что раннее прорастание не является показателем успешности покоя, а, вполне вероятно, является механизмом приспособления и защиты. Если ранняя группа прорастания погибнет вследствие неблагоприятных условий, то остается поздняя группа, которая, хоть и прорастет позже, но сможет не дать всей популяции погибнуть полностью.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Salvinia natans является необычным папоротником — водным однолетним и разноспоровым. Ее биологические и экологические характеристики стали детерминирующими при выборе объекта исследования.

В ходе данного исследования мы изучили влияние экспериментальных условий зимовки спор Salvinia natans (L.) All. на сроки и качество их прорастания.

В процессе изучения научной и научно-методической литературы нами установлено, что на зимовку спор Salvinia natans влияют различные факторы: биотические, абиотические, антропогенные. Среди абиотических факторов наибольшее влияние оказывают такие, температура воздуха и среды/субстрата, влажность. При анализе научной литературы установлено, что для зимовки спор Salvinia natans оптимальны не все сочетания абиотических факторов среды.

В связи с этим нами было организовано экспериментальное исследование, результаты которого показали, что различное сочетание абиотических факторов влияет на развитие спор Salvinia natans в разной степени.

Для этого была произведена оценка экспериментальных условий зимовки споровой продукции Salvinia natans на развитие нового поколения спорофитов. При оценке использовали анализ динамики изменения спектров онтогенетических состояний новых растений. Выявлены степень и характер влияния переменных экспериментальных температур в сочетании с другими абиотическими факторами на успешность зимовки спор Salvinia natans.

В рамках данной выпускной квалификационной работы был разработан проект для организации исследовательской деятельности в 10 классах с использованием водного папоротника Salvinia natans. Установлено, что Salvinia natans является эффективным объектом для изучения в школе в курсе ботаники и может исследоваться школьниками в рамках проектно-исследовательской деятельности. Изучение Salvinia natans в рамках работы со школьниками включает все этапы исследования и предусматривает применение полевых, лабораторных и камеральных методов.

В результате работы с детьми при изучении Salvinia natans возможны разнообразные формы проектных продуктов, например, информационные буклеты. Данная форма продукта проекта позволяет визуализировать информацию об объекте исследования, а также продемонстрировать этапы опытно-экспериментальной работы по изучения влияния факторов среды на состояние покоя спор. Это позволяет сформировать познавательный интерес у школьников к изучению ботаники и папоротникообразных, их биологии, экологии и физиологии, что является важным фактором профориентации и подготовки будущих биологов.

В результате проведенного исследования можно сделать следующие ВЫВОДЫ:

1. Выявлено, что зимовка спор Salvinia natans возможна при всех восьми сочетаниях абиотических факторов, созданных в эксперименте. По количеству новых особей и срокам их появления обнаружено 4 наиболее благоприятных для зимовки спор сочетания факторов: первое место заняли комбинации «переменные температуры с зимним промораживанием — темнота — вода» и «переменные температуры без зимнего промораживания — свет — вода», второе место — «переменные температуры с зимним промораживанием — темнота — сухо» и «переменные температуры с зимним промораживанием — свет — вода». Зимовка спор в воде проходит успешнее, чем в сухом состоянии. Споры, зимовавшие сухими, прорастали с среднем 3-4 недели позднее, чем зимовавшие в воде, что свидетельствует о дополнительной тактике самоподдержания популяции. Наличие или отсутствие света не оказывало существенного влияния на сроки и количество новых растений. Зимнее постепенное охлаждение (до 00С) или промораживание (до -180С) с последующим весенним потеплением одинаково благотворно сказывается на итогах зимовки спор и воспроизведении из них нового поколения.

2. На основе анализа динамики изменения спектров онтогенетических состояний новых особей Salvinia natans обнаружено, что в двух вариантах с наибольшей численностью «переменные температуры с зимним промораживанием — темнота — вода» и «переменные температуры без зимнего промораживания — свет — вода», несмотря на более раннее начало развития второго варианта, сроки от прорастания к переходу к имматурному состоянию в обоих вариантах составили примерно месяц, но особи первого варианта далее развивались быстрее, что связано с более благоприятными (теплыми) условиями, ускоряющими онтогенез.

3. Разработан проект с применением современных технологий для организации исследовательской деятельности в 10 классах, создана пробная версия буклета о водном папоротнике Salvinia natans.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Али-Эльдин М.А. Сорбционная активность сухой биомассы сальвинии плавающей (Salvinia natans) в процессе утилизации кадмия из водных растворов / М.А. Али-Эльдин, М.А. Егоров // Вода: химия и экология, №6, 2012.
  2. Али-Эльдин М.Л. Применение водных растений как возможных сорбентов тяжелых металлов/ М.А. Али-Эльдин // Приоритеты и интересы современного общества: материалы Международной научно-практической конференции (г. Астрахань, 12-13 апреля 2010 г.)/ под ред. Г.Г. Глинина. – Астрахань: Издательский дом «Астраханский Университет», 2010. – С. 214-216.
  3. Андросова Д.Н. Влияние температуры на прорастание семян травянистых растений Центральной Якутии / Д.Н. Андросова, Н.С. Данилова // Природные ресурсы Арктики и Субарктики. 2021. Т. 26, № 1. С. 107-115. https://doi.org/10.31242/2618-9712-2021-26-1-10
  4. Арнаутова Е. М. Гаметофиты равноспоровых папоротников – СПб.: Изд-во С.-Петербургского ун-та, 2008. – 456 c.
  5. Арнаутова Е. М. Развитие и строение гаметофитов Coniogramme intermedia, Anogramma leptophylla (Pteridaceae) // Бот. журн., 1998. – Т. 83, №12. – С. 71–76.
  6. Байбородова Л.В. Методика обучения биологии: Пособие для учителя / Л.В. Байбородова, Т.В. Лаптева. – М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 2003. – 176 с.
  7. Балеев Д.Н. Влияние температурного фактора на прорастание семян овощных зонтичных культур / Д.Н. Балеев, А.Ф. Бухаров // Вестник РУДН. Серия: Агрономия и животноводство. 2013. №1. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/vliyanie-temperaturnogo-faktora-na-prorastanie-semyan-ovoschnyh-zontichnyh-kultur (дата обращения: 24.02.2022).
  8. Барабанщикова Н. С., Орлюк Ф. А. Влияние экспериментальных условий хранения спор сальвинии плавающей (Salvinia natans (L.) All., Salviniaceae Martinov) на воспроизводство вида // Проблемы ботаники Южной Сибири и Монголии, 2021. Т. 20, № 1. С. 49-52 DOI: 10.14258/pbssm.2021010. URL: http://journal.asu.ru/bpssm/article/view/pbssm.2021010.
  9. Батыгина Т. Б. Размножение растений. Учебник / Т.Б. Батыгина, В.Е. Васильева. – М.: Издательство СПбГУ, 2002. – 232 c.
  10. Биология. Биологические системы и процессы. 10 класс: учебник для общеобразовательных учреждений (профильный уровень)/ А.В. Теремов, Р.А Петросова. – 2-е изд., испр. М.: Мнемозина, 2020. – 400 с.
  11. Бигон М., Харпер Дж., Таунсенд К. Экология. Особи, популяции, сообщества. М., 1989. Т. 1, 2.
  12. Биология. Биологические системы и процессы. 11 класс: учебник для общеобразовательных учреждений (профильный уровень)/ А.В. Теремов, Р.А. Петросова. – 2-е изд., испр. М.: Мнемозина, 2020. – 400 с.
  13. Бороздина, Г.В. Психология и педагогика: Учебник для бакалавров / Г.В. Бороздина. – Люберцы: Юрайт, 2016. – 477 c.
  14. Ботаника (в двух томах). Том 1. Анатомия и морфология. Для педагогических институтов и университетов. Курсанов Л.И., Комарницкий Н.А., Мейер К.И., Раздорский В.Ф., Уранов А.А. Изд. 5-е., переработ. М.: Просвещение, 1966. – 423с.
  15. Верзилин Н. М. Учитель ботаники, или разговор с растениями / Н.М. Верзилин. – М.: Детская литература, 1984. – 173 с.
  16. Верзилин, Н.М., Корсунская В.М. Общая методика преподавания биологии. – М.: Просвещение, 1976. – 384 с.
  17. География России. Энциклопедический словарь. – М.: Большая Российская энциклопедия, 1998. – 800 c.
  18. Гуреева И.И. Равноспоровые папоротники Южной Сибири. Систематика, происхождение, биоморфология, популяционная биология. / И.И. Гуреева. – Томск: Изд-во Том. унта, 2001. – 158 с.
  19. Деркунская, В.А. Проектная деятельность / Успех. Совместная деятельность взрослых и детей: основные формы: пособие для педагогов/под ред. О.В. Акулова, А.Г. Гогобериде – М.: Просвещение, 2012. – 254 с.
  20. Калинова, Г.С. Методика обучения биологии: учеб. пособие для студ. вузов / Г.С. Калинова, А.Н. Мягкова. – М.: Просвещение, 2000. – С 156–159.
  21. Крещенок И.А. Криоконсервация хлорофиллсодержащих спор папоротников Восточной Азии / И.А. Крещенок, С.В, Нестерова, И.В. Гуреева/ / Вестн. Том. гос. ун-та. Биология. 2014. №2 (26). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/kriokonservatsiya-hlorofillsoderzhaschih-spor-paporotnikov-vostochnoy-azii (дата обращения: 20.02.2022).
  22. Меркулова Т. Н. Применение плавающего водного растения эйхорнии для эффективности доочистки сточных вод / Т.Н. Меркулова // Известия вузов. Северо-Кавказский регион. Серия: Технические науки. 2004. №4. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/primenenie-plavayuschego-vodnogo-rasteniya-eyhornii-dlya-effektivnosti-doochistki-stochnyh-vod (дата обращения: 24.01.2022).
  23. Молканова О.И. Генетические банки растений: проблемы формирования, сохранения и использования / О.И. Молканова, О.И. Коротков, Е.М. Ветчинкина, Н.А. Мамаева // Вестник Удмуртского университета. Серия «Биология. Науки о Земле». 2010. №3. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/geneticheskie-banki-rasteniy-problemy-formirovaniya-sohraneniya-i-ispolzovaniya (дата обращения: 21.02.2022).
  24. Общее сельскохозяйственное растениеводство / [Соч.] Ф. Габерландта, проф. Земледельч. акад. в Вене; Пер. с нем. В.И. Ковалевского. Т. 1-2. – Санкт-Петербург: А.Ф. Девриен, 1880. – 2 т.; 23. – 797 с.
  25. Онипченко В.Г. Функциональная фитоценология: Синэкология растений. Учебное пособие. Изд. 2-е, стер. / В.Г. Онипченко – М.:КРАСАНД, 2014. – 576с.
  26. Основы технологии сельскохозяйственного производства. Земледелие и растениеводство. Под ред. В.С. Никляева. – М.: «Былина», 2000. – 555 с.
  27. Папченков В. Г. О классификации растений водоемов и водотоков // Гидроботаника: методология, методы. Материалы Школы по гидроботанике (п. Борок, 8–12 апреля 2003 г.). – Рыбинск, 2003. – C. 23–27.
  28. Паутов А. А. Размножение растений. Учебник / А.А. Паутов. – М.: Издательство Санкт-Петербургского университета, 2013. – 164 c.
  29. Пономарева, И. Н. Методика обучения биологии / И.Н. Пономарева, О.Г. Роговая, В.П. Соломин. – М.: Academia, 2012. – 368 c.
  30. Программы для общеобразовательных школ, гимназий, лицеев. Биология. 5-11кл. / под ред. В.С. Кучменко. – 2-е изд., перераб.и доп. – М.: Дрофа, 2005. – С.171-179.
  31. Сластенин, В.А. Педагогика: Учеб. пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений / В. А. Сластенин, И. Ф. Исаев, Е. Н. Шиянов; Под ред. В.А. Сластенина. – М.: Издательский центр «Академия», 2002. – С. 76.
  32. Станков С.С. Определитель высших растений Европейской части СССР / С.С. Станков, В.И. Талиев. – М.: Советская наука, 1957. – 741 с.
  33. Стеценко Н.М. Жизнеспособность спор некоторых видов папоротников / Н.М. Стеценко. // II Бюллетень Главного ботанического сада. – 1985. Вып. 138. – С. 63-35.
  34. Стеценко Н.М. Жизнеспособность спор папоротников-интродуцентов в зависимости от сроков хранения / Н.М. Стеценко // II Охрана, изучение и обогащение растительного мира. – Киев, 1987. № 14. – С. 18-21.
  35. Стрельцов Б.Н. «Хранение цветов» / Б.Н. Стрельцов, А.М. Рукавишников, В.А. Коротанов. – Москва: Агропромиздат, 1988 – 205 с.
  36. Хлебова Л.П., Арзуманян А.А. Оценка возможности сокращения периода покоя семян зерновых культур в регулируемых условиях выращивания // Acta Biologica Sibirica. 2015. №1-2. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/otsenka-vozmozhnosti-sokrascheniya-perioda-pokoya-semyan-zernovyh-kultur-v-reguliruemyh-usloviyah-vyraschivaniya (дата обращения: 23.06.2022).
  37. Щербаков А. В. Сальвиния плавающая // Красная книга Московской области (издание второе, дополн. и перераб.). – М.: Тов.-во науч. изд. КМК, 2008. – 838 с.
  38. Якушкина, Н.И. Физиология растений / Н.И. Якушкина, Е.Ю. Бахтенко. – М.: Гуманитар. изд. центр ВЛАДОС, 2005. – 463 с.
  39. Dyer A. F. The experimental biology of ferns. – London, Academic Press, 1979. – P. 253–305. est // Americ. Fern Journ., 1999. – Vol. 89 – P. 149–158.
  40. Gałka A., Szmeja J. Phenology of the aquatic fern Salvinia natans (L.) All. in the Vistula Delta in the context of climate warming // Limnologica, 2013. – Vol. 43. – P. 100–105. DOI: 10.1016/j.limno.2012.07.001
  41. Pence V. S. Survival of chlorophyllous and non-chlorophyllous fern spores through exposure to liquid nitrogen // Amer. Fern Journ., 2000. – Vol. 90, № 4. – P. 119.
  42. Lindsay S., Dyer A. F. Soil Spore Bank sof Temperate Ferns. American Fern Journal, 1992. V. 82, No. 3. P. 89-123. 126.
  43. Schneller J.J. Biosistematic investigations on the Lady fern (Athyrium filix-femina) II Plant Syst. Evol. 1979. Vol. 132, № 4. P. 255-275. doi 10.1007IBF00982389.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Данные наблюдения (вариант БмСВ)

Дата просмотра 16.05.21 21.5.21 26.5.21 31.5.21 10.6.21 15.6.21 25.6.21 31.7.21 21.5.21 26.5.21 31.5.21 10.6.21 15.6.21 25.6.21 31.7.21 21.5.21 26.5.21 31.5.21 10.6.21 15.6.21 25.6.21 16.05.21 26.5.21 31.5.21 10.6.21 15.6.21 20.6.21 25.6.21 2.7.21
Тазик 21 21 21 21 21 21 21 21 19 19 19 19 19 19 19 23 23 23 23 23 23 50 50 50 50 50 50 50 50
День от прорастания 4 9 14 19 29 34 34 34 2 7 12 22 26 36 72 3 8 13 23 27 37 11 21 26 36 41 46 51 58
Нумерация                         1 1 1                            
Г 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 5 46 24 0 0 0 0 0 0
Га                                         1                
Гб                                         4                
P 2 4 1 1 0 0 0 0 2 0 2 2 1 0 0 7 3 0 0 0 42 7 1032 921 778 630 532 232 98
P0                                         18 4              
P1                                         9                
P2 2 1 1           1             4 1       14                
P3   3             1   2 2 1     3                          
P4       1                         2       1                
P-J     4             1     1       2 1         178 235 214 263 296 193 73
J       3 1         1 2 2         3 4 1       4 62 175 197 224 195 170
J-Im       1 1 1             1         3           13 121 169 232 144 64
Im         4 5 6 6       2 3 4 4       7 7 7         76 184 197 242
Im-V                                                          
V                                                          
Всего: 2 4 5 5 6 6 6 6 2 2 4 6 6 4 4 7 8 8 8 7 54 53 1238 1231 1288 1335 1468 961 647

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Данные наблюдения (вариант БмСС)

Дата просмотра 1.6.21 11.6.21 16.6.21 26.6.21 10.6.21 15.6.21 25.6.21 10.6.21 15.6.21 20.6.21 25.6.21 13.6.21 20.6.21 25.6.21 31.7.21
Тазик 52 52 52 52 22 22 22 20 20 20 20 24 24 24 24
День от прорастания 2 12 17 27 4 9 19 4 9 6 11 1 8 13 49
Г 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Га                              
Гб                              
Р 0 35 7 28 4 0 4 15 11 17 39 1 0 2 0
P0       4     1   1 1 8        
P1   1   2           6 7        
P2   8   15     1 7 6 9 18     2  
P3   21 6 6 3   2 6     2 1      
P4   5 1 1 1     2 4 1 4        
P-J   3 9 5   4 3 1 10 2 6        
J     3           2 1     2    
J-Im     18 4           4 2        
Im     3 26     3     16 21     2 8
Im-V                              
V                              
Всего 0 38 40 63 4 4 10 16 23 40 68 1 2 4 #ИМЯ?

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Данные наблюдения (вариант БмТС)

Дата просмотра 16.05.21 21.5.21 26.5.21 31.5.21 10.6.21 15.6.21 25.6.21 31.7.21 23.5.21 26.5.21 10.6.21 15.6.21 20.6.21 25.6.21 2.7.21 26.5.21 31.5.21 10.6.21 15.6.21 20.6.21 25.6.21 2.7.21 26.5.21 31.5.21 10.6.21 15.6.21 20.6.21 25.6.21
Тазик 18 18 18 18 18 18 18 18 51 51 51 51 51 51 51 14 14 14 14 14 14 14 16 16 16 16 16 16
День от прорастания 1 5 10 16 26 31 41 77 1 4 19 24 29 34 41 2 7 17 22 27 32 39 2 7 17 22 27 32
Нумерация           1 1 1                 не вид                      
Г 0 0 0 0 0 0 0 0 36 89 1 0 0 3 0 46 0 29 0 0 0 0 15 0 0 19 0 1
Га                   84           45             15          
Гб                   5       3   1                       1
Р 1 1 0 0 0 0 1 0 2 10 381 421 47 68 71 4 0 145 81 438 184 0 0 11 112 124 127 79
P0                   8     6 5   3                       3
P1                   1     3 1   1                       6
P2 1                 1     17 32                           49
P3   1         1,00           19 21                           21
P4                         2 9                            
P-J     1               1 172 55 22 40     1 55 56 48     1 2 35 27 12
J       1                 138 14 60       70 64 49         3 52 2
J-Im                         178 130 42       2 32 57           8 5
Im         1 1 1,00 2,00         273 514 388         12 223 557           31
Im-V                         0                              
V                                                        
Всего: 1 1 1 1 1 1 2 2 38 99 383 593 691 751 601 50 0 175 208 602 561 557 15 12 114 181 214 130

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

Данные наблюдения (вариант БмТВ)

Дата просмотра 16.05.21 21.5.21 27.5.21 31.5.21 10.6.21 25.6.21 16.05.21 26.5.21 31.5.21 10.6.21 15.6.21 20.6.21 25.6.21 2.7.21
Тазик 49 49 49 49 49 49 13 13 13 13 13 13 13 13
День от прорастания 6 11 17 21 31 46 11 21 26 36 41 46 51 58
Нумерация             НЕ ВИД             НЕ ВИД
Г 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0    
Га                            
Гб                            
Р 20 25 6 7 1 0 0 1114 1864 2527 1723 456 224  
P0     1                      
P1 9 2                        
P2 11 3 2 3                    
P3   11 3 3 1                  
P4   9   1                    
P-J   2 4 1       36 47 64 104 122 27  
J     20 8 2       23 36 68 88 31  
J-Im       15 3       93 24 102 204 178  
Im       1 26 32,00       144 173 236 442  
Im-V                            
V                            
Всего 20 27 30 32 32 32 0 1150 2027 2795 2170 1106 902  

ПРИЛОЖЕНИЕ 5

Данные наблюдения (вариант БпТВ)

Дата просмотра 10.6.21 12.6.21 17.6.21 27.6.21 6.9.21 10.6.21 12.6.21 17.6.21 27.6.21 26.8.21 30.6.21
Тазик 37 37 37 37 37 39 39 39 39 39 41
День от прорастания 1 3 8 18 89 1 3 8 18 78 1
Нумерация                      
Г 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Га                      
Гб                      
Р 2 2 2 4 0 1 2 2 1 0 1
P0                      
P1       1             1
P2 2 2 1 2   1 2 2 1    
P3     1                
P4       1              
P-J                      
J       2 1           1
J-Im                      
Im       1 6         9  
Im-V                      
V                      
Всего 2 2 2 7 7 1 2 2 1 9 2

ПРИЛОЖЕНИЕ 6

Данные наблюдения (вариант БпТС)

Дата просмотра 10.6.21 12.6.21 27.6.21 26.8.21 12.6.21 17.6.21 27.6.21 10.6.21 12.6.21 17.6.21 27.6.21
Тазик 38 38 38 38 40 40 40 42 42 42 42
День от прорастания 6 8 23 83 4 9 19 6 8 13 19
Нумерация                      
Г 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Га                      
Гб                      
Р 4 3 1 0 7 1 0 5 1 2 9
P0                      
P1                      
P2               1   1 8
P3 3   1   4 1   3 1 1 1
P4 1 3     3     1      
P-J   1       4     3 2 1
J           3     1 3 2
J-Im           1         2
Im     2 3     8       10
Im-V                      
V                      
Всего: 4 4 3 3 7 9 8 5 5 7 24

ПРИЛОЖЕНИЕ 7

Данные наблюдения (вариант БпСВ)

Дата просмотра 19.04.21 09.05.21 18.05.21 23.5.21 28.5.21 12.6.21 17.6.21 27.6.21 19.04.21 26.04.21 09.05.21 23.5.21 2.6.21 12.6.21 17.6.21 22.6.21 27.6.21 2.7.21
Тазик 43 43 43 43 43 43 43 43 47 47 47 47 47 47 47 47 47 47
День от прорастания 12 31 40 45 50 65 70 80 12 19 31 45 55 65 70 75 80 85
Нумерация         1                          
Г 0 0 0 0 0 0 0 0 0 70 70 0 0 0 0 0 0 0
Га                   38 41              
Гб                   32 29              
Р 6 4 4 6 1 8 2 1 50 797 779 608 83 43 21 20 18 13
P0                   6 20              
P1           1     1 70 41              
P2 5 1 1 1   3     37 551 193              
P3 1 2 3 5   1   1 12 170 210              
P4   1     1 3 2       315              
P-J   1     3   3 1     111 226 89 55 45 39 37 25
J   1 2 1 2   3 1     4 41 113 82 50 47 39 36
J-Im                       5 145 154 87 82 78 71
Im         1 4 4 10       5 245 176 234 211 203 198
Im-V                                    
V                                    
Всего: 6 6 6 7 7 12 12 13 50 867 964 885 675 510 437 399 375 343
Дата просмотра 19.04.21 28.04.21 04.05.21 07.05.21 13.05.21 18.05.21 23.5.21 2.6.21 12.6.21 17.6.21 22.6.21 27.6.21 2.7.21
Тазик 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45
День от прорастания 12 21 27 30 35 40 45 55 65 70 75 80 85
Нумерация                       умер  
Г 0 5 0 74 21 0 0 0 0 0 0 0 0
Га   2   31 6                
Гб   3   43 15                
Р 24 558 293 825 142 286 480 278 6 0 0 0 0
P0   0 1 4 3                
P1   4 3 24 11                
P2 19 341 110 271 38                
P3 4 195 137 349 56                
P4 1 18 42 177 34                
P-J   35 29 157 111 159 225 144 102 37      
J 1 9 13 81 84 101 47 49 60 21      
J-Im       1   131 172 137 118 168 66 21  
Im           23 108 172 214 247 260 181 63
Im-V                          
V                          
Всего: 25 607 335 1138 358 700 1032 780 500 473 326 202 63

ПРИЛОЖЕНИЕ 8

Данные наблюдения (вариант БпСС)

Дата просмотра 2.6.21 10.6.21 12.6.21 17.6.21 27.6.21 28.5.21 2.6.21 12.6.21 17.6.21 26.6.21 6.7.21
Тазик 44 44 44 44 44 46 46 46 46 46 46
День от прорастания 4 12 14 19 29 4 9 19 24 33 43
Нумерация Свежак         НЕ ВИД не вид 248      
Г 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0  
Га                      
Гб                      
Р 0 2 2 1 2 0 0 0 50 37 28
P1                   1  
P2   1     1       15 14  
P3   1 1 1         10 15  
P4     1           23 7  
P-J       1 1       130 31 10
J                 49 8 3
J-Im                 10 20 60
Im         5       5 266 214
Im-V                      
V                      
Всего: 0 2 2 2 8 0 0 248 244 362 315

ПРИЛОЖЕНИЕ 9

Данные наблюдения (Ерик В – Ж)

Дата просмотра 17.05.21 22.5.21 27.5.21 1.6.21 11.6.21 16.6.21 26.6.21 26.6.21
Тазик 59 59 59 59 59 59 59 60
День от прорастания 12 17 23 28 38 43 53 1
Нумерация                
Г 0 0 0 0 0 0 0 0
Га                
Гб                
Р 12 7 2 1 0 0 21 1
P1 2           6  
P2 10     1     10  
P3   4 1       1  
P4   3 1         1
P-J   5 1 2     1  
J   1 10 2 1   1  
J-Im     1 7        
Im       2 12 13 12  
Im-V                
V                
Всего: 12 13 14 14 13 13 35 1

ПРИЛОЖЕНИЕ 10

Данные наблюдения (Ерик Кигач)

Дата просмотра 18.05.21 28.5.21 2.6.21 12.6.21 17.6.21 22.6.21 27.6.21 2.7.21 18.05.21 23.5.21 28.5.21 2.6.21 12.6.21 17.6.21 22.6.21 27.6.21 2.7.21
Тазик 61 61 61 61 61 61 61 61 62 62 62 62 62 62 62 62 62
День от прорастания 13 23 28 38 43 47 51 56 14 19 24 29 39 44 49 51 56
Нумерация           умерли                      
Г 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Га                                  
Гб                                  
Р 281 374 124 232 44 0 0 0 171 528 507 494 0 0 0 0 0
P0                                  
P1                                  
P2                                  
P3                                  
P4                                  
P-J   151 203 36 23         14 138 64 16 4      
J   58 112 44 46             149 37 18      
J-Im       254 109 32 14         8 296 123 25 2  
Im       226 432 398 448 462         123 435 564 589 607
Im-V                                  
V                                  
Всего: 281 583 439 792 654 430 462 462 171 542 645 715 472 580 589 591 607
Дата просмотра 18.05.21 23.5.21 28.5.21 2.6.21 12.6.21 17.6.21 22.6.21 27.6.21 2.7.21
Тазик 63 63 63 63 63 63 63 63 63
День от прорастания 13 18 23 28 38 43 47 53 58
Нумерация                  
Г 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Га                  
Гб                  
Р 114 261 227 251 93 48 0 0 0
P0                  
P1                  
P2                  
P3                  
P4                  
P-J   12 84 84 52 40      
J     128 203 83 47      
J-Im       50 246 129 87 13 7
Im           168 365 436 389
Im-V                  
V                  
Всего: 114 273 439 588 474 432 452 449 396

ПРИЛОЖЕНИЕ 11

Данные наблюдения (Ерик Шантемир)

Дата просмотра 20.5.21 24.5.21 29.5.21 13.6.21 23.6.21 28.6.21 2.7.21 6.7.21 24.5.21 21.05.21 29.5.21 13.6.21 17.6.21 22.6.21 28.6.21 2.7.21
Тазик 65 65 65 65 65 65 65 65 64 64 64 64 64 64 64 64
День от прорастания 4 9 14 29 40 45 49 53 20 17 25 40 44 49 55 59
Нумерация                 1 много много          
Г 0 0 0 0 0 0 0 0 5 0 0 0 0 0 0 0
Га                 3              
Гб                 2              
Р 8 6 5 0 0 0 0 0 994 0 0 382 483 0 0 0
P0                 37              
P1                 140              
P2 5 2 2           442              
P3 3 3 3           284              
P4   1             91              
P-J   3 4           265     236 60      
J   1 3 2       2 129     123 84 53    
J-Im     2 1               241 113 83 65 42
Im       12 15 15           108 307 387 361 353
Im-V                                
V                                
Всего: 8 10 14 15 15 15 0 2 1393 0 0 1090 1047 523 426 395
Дата просмотра 24.5.21 27.5.21 29.5.21 13.6.21 17.6.21 22.6.21 28.6.21 2.7.21
Тазик 66 66 66 66 66 66 66 66
День от прорастания 20 23 25 40 44 49 55 59
Нумерация                
Г 46 2 0 0 0 0 0 0
Га   2            
Гб                
Р 476 1223 841 641 0 0 0 0
P0   83            
P1   174            
P2   613            
P3   282            
P4   71            
P-J 46 271 50 134        
J   26 28 147 20 3    
J-Im       52 183 21 6  
Im         616 467 366 344
Im-V                
V                
Всего: 568 1522 919 974 819 491 372 344

ПРИЛОЖЕНИЕ 12

Пример буклета «Сальвиния плавающая в экосистеме аквариума»

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *