Badanie form biominerałów i wosków w liściach traw Calamagrostis Epigejos i Phragmites Australis na różnych typach siedlisk

• Autorzy: Talik E. , Woźniak G. , Mazur M. , Mianowana E. , Niedzielska K. , Wójcik M.
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Rośliny naczyniowe dzięki zdolnościom do biomineralizacji mają możliwość tworzenia nieorganicznych związków, które gromadzone są wewnątrz organów a przede wszystkim na powierzchni roślin. Dotychczasowe badania wykazały, że skład chemiczny powstających biomateriałów może stanowić bardzo precyzyjne odzwierciedlenie warunków środowiska, a w szczególności siedliska, w którym osobnik analizowanego gatunku występuje. Celem prezentowanych badań jest sprawdzenie, jakie formy mineralne i woski oraz o jakim składzie chemicznym, występują na powierzchni osobników dwóch gatunków traw Calamagrostis epigejos i Phragmites australis porastających spontanicznie podłoża dwóch różnych typów siedlisk antropogenicznych (hałdy cynkowe i węglowe). Uzyskane wyniki potwierdziły wy-stępowanie form krystalicznych siarczanów i tlenków wapnia opisanych w literaturze oraz występowanie form wielomineralnych. Badane osobniki Calamagrostis epigejos i Phragmites australis wykazują wyższe stężenia wapnia oraz magnezu na siedliskach antropogenicznych, w porównaniu z okazami pochodzącymi z siedlisk kontrolnych. W próbach liści osobników gatunku Phragmites australis pochodzących z siedlisk terenów poprzemysłowych wykazano zwiększoną ilość form mineralnych z domieszką siarki w porównaniu z liśćmi osobników tego samego gatunku pochodzących z siedlisk kontrolnych. Większa różnorodność form mineralnych u obu gatunków traw może świadczyć o zachodzących w roślinach procesach detoksykacyjnych lub unieczynniających związki szkodliwe pobrane z gleby Natomiast woski występujące na liściach badanych traw mogą stanowić czynnik inicjujący proces biomineralizacji, a tym samym tworzenia różnych form i struktur krystalicznych.

Słowa kluczowe

PL

rośliny naczyniowe; biomateriały; formy mineralne

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Fizyczne
• Czasopismo: Postępy Fizyki
• Rocznik: 2016
• Tom: T. 67, z. 1-2
• Strony: 83--91
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys.

Twórcy

autor

Talik E.

• Instytut Fizyki, Zakład Fizyki Kryształów, Uniwersytet Śląski w Katowicach

autor

Woźniak G.

• Katedra Botaniki i Ochrony Przyrody, Wydział Biologii i Ochrony Środowiska, Uniwersytet Śląski w Katowicach

autor

Mazur M.

• Międzywydziałowe Studia Ochrony Środowiska, Wydział Biologii i Ochrony Środowiska, Uniwersytet Śląski w Katowicach oraz Instytut Fizyki, Uniwersytet Śląski w Katowicach

autor

Mianowana E.

• Międzywydziałowe Studia Ochrony Środowiska, Wydział Biologii i Ochrony Środowiska, Uniwersytet Śląski w Katowicach oraz Instytut Fizyki, Uniwersytet Śląski w Katowicach

autor

Niedzielska K.

• Międzywydziałowe Studia Ochrony Środowiska, Wydział Biologii i Ochrony Środowiska, Uniwersytet Śląski w Katowicach oraz Instytut Fizyki, Uniwersytet Śląski w Katowicach

autor

Wójcik M.

• Międzywydziałowe Studia Ochrony Środowiska, Wydział Biologii i Ochrony Środowiska, Uniwersytet Śląski w Katowicach oraz Instytut Fizyki, Uniwersytet Śląski w Katowicach

Bibliografia

• [1] Biomineralization. H. C. W. Skinner Yale University, New Haven, CT, USA and A. H. Jahren Johns Hopkins University, Baltimore, MD, USA.
• [2] Vincent R., Franceschi P., Nakata A. Calcium Oxalate in Plants: Formation and Function. School of Biological Sciences,Washington State University, Pullman, Washington. Annu Rev Plant Biol. 2005;56: 41-71.
• [3] Czerwiński W. Fizjologia roślin. PWN, Warszawa 1976.
• [4] Tretyn A. Wapń w komórkach eukariotycznych. PWN, Warszawa 1994.
• [5] Wójcik P. Odżywianie się roślin wyższych wapniem. Wiadomości botaniczne. 42(3/4): 41-52,1998.
• [6] Honghua H., Bleby T. M., Erik J. Veneklaas E. J., Lambers H., Kuo J. Morphologies and elemental compositions of calcium crystals in phyllodes and branchlets of Acacia robeorum (Leguminosae: Mimosoideae). Annals of Botany Page 1 of 10. School of Plant Biology and Centre for Microscopy, Characterisation & Analysis, The University of Western Australia, 35 Stirling Highway, Crawley, WA 6009, Australia.
• [7] Tadeusz Lityński, Halina Jurkowska. Żyzność i odżywianie się roślin. PWN, Warszawa 1982.
• [8] Jian Feng Ma, Naoki Yamaji. Silicon uptake and accumulation in higher plants.
• [9] Dolores R. Piperno. Phytoliths, a comprehensive guide for archeologists and paleoecologists. AltaMira Press. 2006.
• [10] Dolores R. Piperno. Phytolith analysis: An Archaeological and Geological perspective. 1988.
• [11] K. Koch, B. Bhushan, W. Bartlott, Multifunctional surface structures of plants. Progress in Materials science 54, 2009,137-178.
• [12] A. Dommisse, A. Niemietz, W. Barthlott, K. Wandelt, K. Koch, „Nanostructure of epicuticular plant waxes: Selfassembly of wax tubules”, Surface Science 603, 2009.
• [13] D. Tomaszewski, „Czym są pokryte rośliny? O kutykuli i warstwie Wosków epikutykularnych” 2007.
• [14] Jetter R., Schaffer S.: „Chemical Composition of the Prunus laurocerasus Leaf Surface. Dynamie Changes of the Epicuticular Wax Film during Leaf Development” Plant Physiol. 2001 Aug; 126(4): 1725-1737.
• [15] Kunst L., Samuels A. L.: „Biosyntesis and secretion of plant cuticular wax”. Progress in Lipid Research 42 (2003), 51-80.
• [16] Riederer M. and Lukas Schreiber: „Waxes- The transport barriers of plant cuticles”, http://www. researchgate. net/profile/Markus\_Riederer/publication/256442648\ _Waxes\_the\_transport\_barriers\_of\_plant\ _cuticles/links/0c96052ad603a7flb5000000.pdf (dostęp: 16.05.2015).
• [17] Yeats T. H. and Rose J. K. C.: „The Formation and Function of Plant Cuticles” 129 Plant Physiology Preview. 2013.
• [18] http://biotechnologia.pl/biotechnologia/artykuly/ transport-przez- błony- czesc- i- dyfuzja-dyfuzja- ulatwiona-transport-aktywny, 617 (dostęp: 14.05.2015).
• [19] Kulak Alexander, Pengcheng Yang, Mona Semsarilar, Oscar Cespedes, Yi-Yeoun Kim, Steven P. Armes, Fiona C. Meldrum, „Bio-inspired Composite Crystals. Incorporation of nanoparticles in calcite and zinc oxide single crystal” ECCG 5, 8-11 September 2015, Bologna, Italy.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).