Анатомічні особливості листків високогірних видів Gentiana lutea L., Gentiana punctata L., Gentiana acaulis L. флори Українських Карпат

Abstract

Представлено результати порівняльного аналізу анатомічної будови листків рідкісних високогірних близькоспоріднених таксонів Gentiana lutea L., Gentiana punctata L., Gentiana acaulis L. Які характеризуються різною висотною диференціацією в межах 1488–1950 м н. р. м. в Українських Карпатах. Установлено, що еколого-географічні умови росту видів позначились на товщині епідерми, на розмірах продихів та їх щільності з обох боків листка, щільності клітин мезофілу та кількості шарів палісадної та губчастої тканини. У рослин G. lutea товщина епідерми, а також її зовнішньої клітинної стінки з обох боків листка на 12,2–13,7 % є більшою, порівняно з іншими видами. Кількість продихів і розмір підпродихових камер з абаксіального боку в цього таксону майже втричі більші, порівняно з адаксіальним боком. Вид G. punctata подібний до субальпійського таксону G. lutea за більшістю анатомічних ознак, а саме: за розмірами продихів, їх щільністю на адаксіальній та абаксіальній поверхнях листка, структурою мезофілу. Водночас рослини G. punctata характеризуються тоншою епідермою та її зовнішньої клітинною стінкою з обох боків. За цими ознаками G. punctata наближений до альпійського виду, якому властиві менші розміри клітин епідерми та продихів, більша кількість продихів, збільшення шарів палісадного мезофілу та його щільності. Це вказує на значний адаптаційний потенціал G. acaulis до росту в альпійській зоні. Особливості анатомії G. punctata дозволяють йому рости як у субальпійському, так і в альпійському поясі. Однак більша його спорідненість із видом G. lutea свідчить про те, що сприятливішими для нього є умови субальпійської зони. Тому висотне зміщення рослинних поясів за глобального потепління може значно ускладнити процес виживання видів G. punctata та G. lutea в нових умовах.

The results of the comparative analysis of the leaf anatomical structure of rare alpine, closely related taxa Gentiana lutea L., Gentiana punctata L., Gentiana acaulis L are presented. These species are characterized by different altitude differentiation within 1488–1950 m a.s.l. in the Ukrainian Carpathians. The ecological and geographical conditions of the species’ growth have been found to have an effect on the thickness of the epidermis, on the size of the stomata and on their density on both sides of the leaf, on the density of mesophyll cells and the number of layers of palisade and spongy tissue. In G. lutea plants, the thickness of the epidermis, as well as its outer cell wall on both sides of the leaf is 12.2–13.7% larger than other species. The stomata number and the size of the substomatal cavity on the abaxial side of this taxon are almost three times greater, compared to the adaxial side. It is established that the species G. punctata is similar to the subalpine taxon G. lutea in most anatomical features, namely: the size of stomata, their density on the adaxial and abaxial leaf surfaces, the structure of mesophyll. At the same time, G. punctata plants are characterized by a thinner epidermis and its outer cell wall on both sides. By these features, G. punctata is close to the alpine species, which has smaller epidermal cells and stomata, a greater number of stomata, an increase in palisade mesophyll layers and its density. This indicates a signicant adaptation potential of G. acaulis to growth in the alpine zone. Features of G. punctata anatomy allow these plants to grow in both the subalpine and alpine zones. However, its greater afnity with G. lutea indicates that the conditions of the subalpine zone are more favorable to it. Therefore, high-altitude displacement of vegetation zones under global warming can signicantly complicate the survival of G. punctata and G. lutea species under new conditions.