Биохимическое
4.1. Биологически активные вещества. В период короткого антарктического лета (около двух месяцев, декабрь-январь) животный и растительный мир этого региона подвержен довольно жесткому воздействию суммарной солнечной радиации - более 30 ккал/см2 в месяц. В то же время в период зимы на материк практически не поступает солнечная коротковолновая радиация.Несомненно, непростые условия выживания организмов Антарктиды требуют и развития сложных адаптационных механизмов к довольно жесткому воздействию различных факторов. Одним из таких механизмов является накопление фо-топротекторных пигментов, в частности меланинов.
Проведено выделение меланинов из листовых и кустистых лишайников Восточной Антарктики, а также сравнительное исследование элементного состава листовых и кустистых лишайников.
Все исследуемые образцы характеризуются интенсивным парамагнитным поглощением. Исследованы парамагнитные свойства очищенных меланинов и меланинов в слоевищах лишайников Xanthoria elegans (0,1 х 1017 спин/г), Pseudephebepubescens (0,94 х 10'7 спин/г), Usnea sphacelata (0,45 х 1017 спин/г), Umbilicaria africana (4,2 х 10’7 спин/г), Physcia caesia (2,0 х 10’7 спин/г).
Проведено сравнительное исследование элементного состава листовых и кустистых лишайников, показавших высокое содержание ряда элементов. Это свидетельствует о значительном возрасте листоватых и кустистых лишайников.
Определено содержание отдельных элементов у двух видов кустистых лишайников, произрастающих на скальных породах Антарктиды, - Usnea spacelata (Al - 1470 мкг/г сухого веса, Fe - 385 мкг/г, Zn - б мкг/г, Мп - 3 мкг/г, Си - 2,5 мкг/г, Pb - 1 мкг/г) и Pseudophebe pubescens (Al - 35 769 мкг/г сухого веса, Fe - 2007 мкг/г, Zn - 13 мкг/г, Мп - 34 мкг/г, Си -7,5 мкг/г, РЬ - 1,9 мкг/г).
Выявлены эколого-биохимические особенности некоторых представителей лихенобиоты Антарктиды.
Установлено, что показатель функциональной активности эндогенных лектинов лишайников, произрастающих в экстремальных условиях Антарктиды, характеризуется видоспецифичностью, пластичностью и зависит от условий произрастания. Предполагается, что белки, в том числе эндогенные лектины таллома лишайников Антарктиды, вовлечены в механизмы адаптации к экстремальным воздействиям и изменяющимся условиям среды обитания.
Анализ показателей активности эндогенных лектинов и содержания белка в талломе отдельных представителей лихенобиоты Антарктиды позволил
- 4. Biochemical
- 4.1. Biologically active substances. During the short Antarctic summer (about 2 months, December and January) flora and fauna of this region is exposed to a fairly firm influence the total solar radiation, which is more than 30 kcal/cm7 month. At the same time during the winter there is almost no solar short-wave radiation coming to the mainland. Undoubtedly, difficult conditions of survival Antarctic organisms and require the development of complex adaptive mechanisms to fairly firm influence of various factors. One such mechanism is the accumulation of photo-protective pigments, particularly melanins.
We carried out the selection of melanin leaf and bushy lichen of the East Antarctic, as well as a comparative study of the elemental composition of the leaf and bushy lichens.
All test samples are characterized by intense paramagnetic absorption. The paramagnetic properties of the purified melanin and melanin in the thalli of lichen were studied: Xanthoria elegans (0.1 x 1017 spin/g), Pseudephebepubescens (0.94 x IO’7 spin/g), Usnea sphacelata (0.45 x 10'7 spin/g), Umbilicaria africana (4.2 x 10’7 spin/g), Physcia caesia (2.0 x 10’7 spin/g).
A comparative study of the elemental composition of the leaf and bushy lichens, which showed high levels of a number of elements, was carried out. This represents significant age of foliose and bushy lichen.
The content of the individual elements in two species of bushy lichens growing on rocks in the Antarctic was identified - Usnea spacelata (Al - 1470 mcg/g of dry weight, Fe - 385 mcg/g, Zn - б mcg/g, Mn -3 mcg/g, Cu - 2.5 mcg/g, Pb - 1 mcg/g) and Pseudophebe pubescens (Al - 35 769 mcg/g of dry weight, Fe - 2007 mcg/g, Zn - 13 mcg/g, Mn - 34 mcg/g, Cu -7,5 mcg/g, Pb - 1.9 mcg/g).
The ecological and biochemical features of some representatives of the Antarctic lichen biota were identified.
It was found that the rate of functional activity of endocrine lectins of lichens that grow in extreme conditions of the Antarctic, it is characterized by specificity of species, plasticity and depends on growing conditions. It is assumed that proteins, including endogenous lectins of the thallus of lichens in the Antarctic are involved in the mechanisms of adaptation to extreme influences and changing environmental conditions.
The analysis of activity indicators of endocrine lectins and protein content in the thallus of some representatives of the Antarctic lichen biota revealed выявить значительную вариабельность данного показателя в зависимости от вида. Так, в исследуемых образцах показатель гемагглютинирующей активности лектинов варьировался от 1418,4 ЕД/мг белка (Umbilicaria аргіпа) до 33542,4 ЕД/мг белка (Physcia caesia). В среднем по активности лектинов анализируемые семейства можно было представить в следующей последовательности: Physciaceae > Parmeliaceae > Teloschistaceae > Umbilicariaceae.
4.2. Калорийность. Проведено определение калорийности различных представителей морской фауны. В частности, исследование тканей рыб показало, что мышцы имеют калорийность в пределах 3,9 кал/мг сухого вещества или около 4,6 кал/мг органического вещества. Калорийность икринок довольно низка -всего 3,8-3,9 кал/мг сухого вещества при содержании в них органического вещества около 85%. Мальки более калорийны -4,1-4,3 кал/мг сухого вещества.
Установлено, что энергетическая ценность одного и того же вида ракообразных, обитающих в разных морях Антарктики, оказалась сходной и по калорийности, и по содержанию органического вещества в течение одинаковых годовых сезонов.
Обитатели криопелагического биоценоза в целом имеют высокую калорийность вещества тела -около 4-5 кал/мг сухого вещества при относительном содержании золы 20-30% (в сухом веществе). Отмеченные для них изменения калорийности в отдельные сезоны связаны с периодом размножения. В то же время продолжительность эмбрионального развития совпадает с периодом, в течение которого происходит снижение калорийности с максимума до минимума.
Планктон Антарктики и отдельные его представители, а также рачки из криопелагического биоценоза имеют максимум калорийности или к моменту становления льда на море, или в середине антарктической зимы. К периоду появления диатомовых водорослей и внутриводного льда происходит снижение калорийности. Калорийность отдельных представителей ледовой, подледной и бентосной фауны изменяется в больших пределах и в целом зависит от количества и качества органического вещества у отдельных видов. Кроме того, калорийность фауны также зависит от времени года. Полученные результаты показали, что содержание органического вещества у антарктических видов изменяется от 17 до 98%, а калорийность - от 0,5 до 8,3 кал/мг сухого вещества.