16-Я МЕЖДУНАРОДНАЯ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ШКОЛА
Растения-биоиндикаторы: Что они могут рассказать нам об экологии Севера?
Экспериментальная биология растений, физико-химическая биология
Республика Саха (Якутия) — это крупнейший административный регион в мире, общая площадь которого составляет более 3 миллионов квадратных километров. И на этой огромной территории произрастает 2000 видов высших растений.
Многие растения Якутии выработали целый ряд физиологических и биохимических адаптаций, позволяющих им выживать в суровых условиях. Например, это образование эфирных масел, синтез белков холодового шока и изменение экспрессии генов устойчивости.
Многие растения Якутии выработали целый ряд физиологических и биохимических адаптаций, позволяющих им выживать в суровых условиях. Например, это образование эфирных масел, синтез белков холодового шока и изменение экспрессии генов устойчивости.
Рисунок 1. Взаимосвязь условий среды и промышленного загрязнения среды с бихимическими и физиологическими адаптациями растений
Одними из таких биологических маркёров являются липиды – группа разнородных органических веществ, выполняющих самые разнообразные функции в организме. К ним относятся: триацилглицериды, воски, фосфолипиды, стерины и многие другое.
Рисунок 2. Современная классификация липидов
Многие липиды изменяют свой жирнокислотный состав в зависимости от степени изменения факторов окружающей среды, в том числе вследствие антропогенного воздействия (загрязнение среды отходами и выбросами промышленных предприятий).
Именно поэтому наш проект будет нацелен на изучение изменений состава пигментов и жирных кислот у потенциальных растений-биоиндикаторов, произрастающих в естественной среде и близ промышленных предприятий в районе Центральной Якутии, для оперативной оценки экологического состояния данной территории. А также необходимо выявить взаимосвязь между визуальными признаками стрессового воздействия и изменениями биохимических показателей (качественного и количественного содержания липидов и пигментов).
Именно поэтому наш проект будет нацелен на изучение изменений состава пигментов и жирных кислот у потенциальных растений-биоиндикаторов, произрастающих в естественной среде и близ промышленных предприятий в районе Центральной Якутии, для оперативной оценки экологического состояния данной территории. А также необходимо выявить взаимосвязь между визуальными признаками стрессового воздействия и изменениями биохимических показателей (качественного и количественного содержания липидов и пигментов).
Рисунок 3. Этапы пробоподготовки перед проведением хроматографических анализов
Экспериментальный план работ будет включать:
- Сбор растительного материала, представленного 3-4 видами растений;
- Подготовку проб к анализам. На данном этапе будет происходить экстракция высушенных образцов растений в хлороформе и метаноле, их выпаривание, метилирование в растворе 1% H2SO4 в CH3OH.
- Проведение анализов (газовая и тонкослойная хроматография, спектрофотометрия).
Рисунок 4. Методы исследования: А – Газовая хроматография (газовый хроматограф Perkin Elmer (Clarus 590GC)); В – Спектрофотометрия (спектрофотометр FL 6500 Perkin Elmer).
Финальный этап работы будет включать обработку результатов анализов через программу UniChrom (для результатов газовой хроматографии) и статистическую обработку в Excel. После чего будет создана презентация по всей работе, которая будет представлена на финальной защите перед коллегией экспертов..
Требования к участникам:
Будущие участники проекта должны быть учащимися 8-11 классов (14-18 лет), знать базовые понятия из раздела ботаники и биохимии, разбираться в экологических понятиях и уметь работать с лабораторными приборами. Опыт научно-исследовательской работы и выступлений поощряется.
Если ты заинтересован в участии, то ждём тебя на международной исследовательской школе!
Требования к участникам:
Будущие участники проекта должны быть учащимися 8-11 классов (14-18 лет), знать базовые понятия из раздела ботаники и биохимии, разбираться в экологических понятиях и уметь работать с лабораторными приборами. Опыт научно-исследовательской работы и выступлений поощряется.
Если ты заинтересован в участии, то ждём тебя на международной исследовательской школе!
Тьюторы
Венедикт Кудрин
Якутск, Россия
Якутск, Россия
Венедикт выпускник биолого-химического класса Республиканского лицея-интерната. Биологией начал увлекаться в старшей школе и достиг больших успехов в олимпиадной деятельности, став победителем регионального этапа по биологии. Активно принимает участие в организации образовательных проектов естественнонаучной направленности в Якутии.
Методист кафедры естественно-научного образования Малой Академии наук РС(Я). Олимпиадный тренер по подготовке к региональному этапу ВсОШ по биологии. Член предметно-методической комиссии регионального этапа ВсОШ в Якутии. Стажируется в Институте биологических проблем Сибирского отделения Российской академии наук.
Область научных интересов включает физиологию и биохимию растений, изучает липидный метаболизм злаковых культур (Avena sativa L.) при воздействии низких температур. Наставник проекта «Исследование фитохимического состава лекарственных растений Центральной Якутии» в всероссийской образовательной программе «Сириус.Лето: Начни свой проект!».
Методист кафедры естественно-научного образования Малой Академии наук РС(Я). Олимпиадный тренер по подготовке к региональному этапу ВсОШ по биологии. Член предметно-методической комиссии регионального этапа ВсОШ в Якутии. Стажируется в Институте биологических проблем Сибирского отделения Российской академии наук.
Область научных интересов включает физиологию и биохимию растений, изучает липидный метаболизм злаковых культур (Avena sativa L.) при воздействии низких температур. Наставник проекта «Исследование фитохимического состава лекарственных растений Центральной Якутии» в всероссийской образовательной программе «Сириус.Лето: Начни свой проект!».
Александр Семенов
Якутск, Россия
Якутск, Россия
Александр проявлял интерес к изучению биологии еще со школьных времён и достигнув значительных высот в его обучении он поступил и успешно закончил Биологический факультет Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова, успешно защитив дипломную работу в кафедре «биологической эволюции». После чего также успешно закончил бакалавриат РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева и магистратура СВФУ имени М.К. Аммосов. Сейчас успешно обучается на аспирантуре Института биологических проблем криолитозоны.
Область научных интересов включает зоологию позвоночных, эволюционную биологию и сравнительную морфологию. Участник нескольких палеонтологических экспедиций. Соавтор 2 научных статей.
Область научных интересов включает зоологию позвоночных, эволюционную биологию и сравнительную морфологию. Участник нескольких палеонтологических экспедиций. Соавтор 2 научных статей.
