Содержание хлорофиллов в растениях субальпийского пояса Памира

Растениям субальпийского пояса присущи более значительные колебания в содержании хлорофиллов. Возможно, что здесь явственнее проявляется их историческое прошлое. Так, для растений, не занимающих плакорных местообитаний, а обитающих в наиболее благоприятных условиях каменистых осыпей, супесчаных ложбинах, в долинах рек или скал, что позволяет относить их к реликтам былой растительности Памира, характерно высокое содержание хлорофилла. Далекими предками этих видов были, вероятно, лесные растения.

Растения содержат очень небольшие количества хлорофилла. Что касается такого вида, то у него при разных способах получаются различные данные: в расчете на единицу сухого веса листа содержание хлорофилла в нем низкое (0,41), в расчете же на единицу поверхности листа высокое (4,60). Он обладает самыми толстыми листьями из всех памирских растений. Листья этого вида имеют многослойную крупноклеточную ассимиляционную ткань.

Этим обстоятельством и объясняется расхождение данных в расчете на сухой вес и на единицу поверхности листа. Несмотря на высокое содержание хлорофилла на единицу поверхности, можно отнести к светолюбивым видам. Этот вид мигрировал на Памир из пустынь Центральной Азии, где, по-видимому, происходило его формирование. Таким образом, несмотря на относительную выравненность световых условий на Памире, мы встречаемся с большой гетерогенностью в отношении содержания хлорофилла в листьях памирских растений.

Разделил все растения на два типа фотолабильный и фотостабильный. К первому относятся растения, пигментный комплекс которых чрезвычайно чувствителен к влиянию света, ко второму растения, менее чувствительные к свету. В формировании флоры Памира, вероятно, принимали участие оба эти типа растений, что и сказывается на содержании хлорофиллов у современных памирских видов.

Наряду с гетерогенностью надо отметить, что для большинства исследованных видов характерно низкое содержание хлорофилла. Низкое содержание хлорофиллов в листьях растений, произрастающих в горах. Данные о содержании хлорофилла у памирских растений сопоставлены с данными из других областей.
Сравнение данных о содержании хлорофилла в расчете на единицу поверхности с данными показало, что у памирских видов содержание хлорофилла более низкое, чем у альпийских растений. К такому же выводу приходим и при сравнении с данными при расчете в процентах к сырому весу.

Таким образом, судя то низкому содержанию хлорофилла в листьях, большинство памирских растений может быть отнесено к светолюбивому типу. Рядом исследователей было показано, что растения Памира и по точке перелома фотосинтеза относятся к крайне светолюбивому типу. Вероятно, низкое содержание хлорофилла представляет одно из приспособлений. При исключительно высоких интенсивностях света не происходит инактивации фотосинтетического аппарата в их листьях.

Каротиноиды. Исследованные виды памирских растений характеризуются различным содержанием каротиноидов. Максимальное содержание каротиноидов в течение вегетационного периода совпадает для большинства исследованных видов с бутонизацией или цветением. Изменения в содержании каротиноидов на протяжений вегетационного периода меньше, чем в содержании хлорофиллов. При сопоставлении содержания каротиноидов и хлорофиллов у одних и тех же видов обнаруживается определенная корреляция.

Большинство видов с высоким содержанием хлорофилла характеризуется и высоким содержанием каротиноидов. Растения с низким содержанием хлорофиллов относительно низким содержанием каротиноидов. Хотя различные, виды, исследованные в условиях Памира, и отличаются друг от друга по содержанию каротиноидов, но в целом для этой группы растений характерно относительно высокое содержание каротиноидов. В листьях памирских растений содержание каротиноидов (при расчете на сырой, на сухой вес и на единицу поверхности) выше, чем у растений других климатических областей.

Соотношение между хлорофиллами и каротиноидами в хлоропластах высших растений, по данным, колеблется в пределах от 4 до 8. В листьях памирских растений оно составляет величину от 1,9 до 3,7. Таким образом, особенностью, характеризующей пигментный комплекс памирских растений, является высокое соотношение между каротиноидами и хлорофиллами. На более высокое значение величины соотношения каротиноидов и хлорофиллов у световых листьев по сравнению с теневыми. В свете современных представлений о защитной функции каротиноидов по отношению к хлорофиллу. Повышенное содержание каротиноидов в листьях памирских растений может рассматриваться как приспособительный признак к условиям высокой инсоляции.