185
I. FİZİOLOGİYA VƏ BİOTEXNOLOGİYA
УДК 633.11.581
ХАРАКТЕРНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ФИЛОГЕНЕТИЧЕСКОГО И
ЭВОЛЮЦИОННОГО РАЗВИТИЯ С
4
ФОТОСИНТЕЗА ВЫСШИХ
РАСТЕНИЙ
Г.Г.БАБАЕВ
Институт Ботаники НАНА, АЗ1073, Патамдарское шоссе, 40, Баку,
Азербайджан
babayev_hg@yahoo.co.uk
Механизмы ассимиляции и обмена СО
2
в процессе фотосинтеза за
миллионы лет под воздействием неблагоприятных факторов внешней среды
подвергались изменениям с образованием новых механизмов. Одним из таких
механизмов является С
4
-фотосинтез, возникший как приспособительное
изменение у растений устойчивых к воздействиям стрессовых условий внешней
среды и способных произрастать в экологически неблогоприятных условиях. В
этой статье приводится краткий обзор литературных данных научных
исследований особенностей эволюционного развития С
4
-фотосинтеза.
Ключевые слова:
С
4
-фотосинтез, происхождения, эволюция
Açar sözlər:
C
4
-fotosintez, əmələ gəlmə, təkamül
Key words:
C
4
-photosynthesis, formation, evolution
С
4
фотосинтез является серией биохимических и анатомических
модификаций, которые концентрируют СО
2
вокруг карбоксилирующего
фермента - Рубиско.
Существуют некоторые пути С
4
-фотосинтеза. С
4
-
фотосинтез обнаружен в 19 семействах высших растений, 7500 видах
цветковых растений, или приблизительно у 3%-ов 250 000 наземных
растительных видов [38].
Большинство С
4
-растений однодольные злаковые
(4500 видов), затем следуют осоки (1500 видов) и двудольные (1200 видов).
С
4
-фотосинтез способствует почти четверти первичной продуктивности на
планете и огромная часть первичной продукции потребляемой человеком, или
непосредственно как растительный материал или косвенно через животные
продукты, получается из С
4
культур или пастбищных растений [3; 29]. С
4
злаковые и осоки доминируют в тропиках, субтропиках и в умеренном поясе и
являются главными представителями засушливого ландшафта - от умеренного
пояса до тропиков [2; 39]. Из-за увеличенной
эффективности использования
воды и питательных веществ, С
4
растения способны также расти в местностях,
которые слишком суровы для С
3
видов, такие как скалы и сверхсоленая или
засушливая почва тропической широты [45]. В результате этого комплексные
экосистемы существуют там, где должна быть бедная местность.
В последние годы оказывается большой интерес эволюционному
разнообразию С
4
-растений. Геологи интересуются,
так как С
4
-фотосинтез
186
влияет на атмосферу, климат, биотические системы через геологическое время
[29; 6; 34;37; 14]. Интересуются зоологи и антропологи, так как С
4
-фотосинтез
влияет на эволюцию млекопитающих и человека [20]. C
4
культуры и сорняки
влияют также на исторические тенденции, как показывает развитие
Мезоамериканской цивилизации основанное на
кукурузе и расширение
трансатлантической рабо-торговли основанное на сахарном тростнике [18]. В
будущем влияние человека на глобальные изменения климата будут
благоприятствовать расширению С
4
-растений лугопастбишных угодьев за счет
уменьшение лесов [41]. Климатологи и политики интересуются, так как
расширение С
4
-растений лугопастбищных угодьев изменяет региональный
климат и уменьшает качество воздуха и биоразнообразие
через увеличение
пожаров и др. Наконец, в качестве конвергентного явления С
4
-фотосинтез
является отличной моделью показывающей эволюцию комплексных свойств в
ответ на изменения внешней среды [32].
Важно понимать эволюцию С
4
пути, чтобы оценить его значение. Многое
из того, что мы знаем о С
4
-фотосинтезе было установлено в течение 15 летних
научных исследований, следующих за открытием этого пути в середине 60-х
[11; 16; 35]. К 80-ым были идентифицированы основные свойства этого пути,
было описано его таксономическое распределение и была понята его
экологическая важность [11].
Dostları ilə paylaş: