В статье сделан обзор современных представлений о стабильности прямых межклеточных взаимодействий, как регулятора внутритканевых ритмов различных метаболических процессов: синтеза белка, активности протеаз и АТФ-азы, разрушения и сборки ядерной оболочки. Экспериментальные данные говорят о метаболической самосинхронизации клеток в культуре при условии постоянства среды. Представляется, что ключевым процессом межклеточных взаимодействий является активация протеинкиназ.

Рассмотрены представления о происхождении и путях эволюции интересной группы грибов, способных жить в трех средах: внутри тканей растений (эндофты), внутри насекомых (энтомопатогены) и во внешней среде. Исследования показали, что, как правило, переход гриба от растения в тело насекомого происходит, против ожидания, не непосредственно, а после этапа функционирования во внешней среде. Представляется, что эндофитный образ жизни гриба эволюционно самый молодой, а способность функционировать в трех разных средах стала результатом сохранения частей генетического аппарата, приобретенного этими таксонами в ходе экологической диверсификации в ходе эволюции.

Пигменты – окрашенные органические соединения, присутствующие в клетках и тканях растений. Цвет пигмента определяется наличием в молекуле хромофорной группы, избирательно поглощающей лучи определенной части видимого спектра солнечного света. Представлены современные сведения об основных группах пигментов высших растений и водорослей. Проанализированы эволюция и структурно-функциональное разнообразие пигментов. Рассмотрено участие пигментов в жизнедеятельности растительного организма, особо отмечена роль пигментов (хлорофиллов и каротиноидов) в фотосинтезе – процессе поглощения, трансформации и запасании энергии солнечного света. Показано значение нефотосинтетических пигментов (антоцианов и беталаинов) для защиты и адаптации растений к условиям обитания. Отмечено, что знания о пигментном фонде растений, изменении соотношения его компонентов под воздействием внешних факторов необходимы для разработки путей управления фотосинтетической продуктивностью агроценозов и оценки первичной продуктивности природных экосистем, стока углерода в крупных биомах. Количественный и качественный состав пигментов отражает состояние и физиологический статус растений. Данные о пигментах важны для определения оптимальных сроков созревания и дат сбора урожая сельскохозяйственных культур, верификации спектральных характеристик растительного покрова, полученных методами дистанционного зондирования. Знание биологических и экологических механизмов регуляции и организации пигмент-белковых комплексов представляет особый интерес для создания высокоэффективных, экологически чистых искусственных систем преобразования солнечной энергии в электричество и получения водорода. Авторами дана характеристика пигментов как биологически активных соединений, отмечена потребность человека в богатой каротиноидами, антоцианами и беталаинами пище.

Изучение механизмов появления и поддержания полового диморфизма интересно с точки зрения теоритических основ полового отбора и, как оказывается, имеет практическое применение. На двух синтопных видах грызунов исследовали феномен «нестабильного полового диморфизма» – ситуации, когда уровень различий между полами колеблется во времени или различается между популяциями. Оказалось, что в неблагоприятных для данного вида грызунов экологических условиях половой диморфизм усиливается. Предлагается использовать оценку различий между полами в качестве показателя неблагоприятных условий.

Инвазивные растения могут быстро распространяться и вытеснять местные виды. Гипотеза освобождения от врагов объясняет их успех тем, что в новом ареале у чужеродных растений нет специализированных вредителей и болезней, что позволяет им тратить больше ресурсов на рост и размножение. Мы проверили эту гипотезу на флоре средней полосы европейской части России. Результаты показали, что чужеродные и аборигенные виды сталкиваются с примерно одинаковым числом врагов. Между активно распространяющимися инвазивными видами и неагрессивными чужеродными видами также не было обнаружено различий в числе вредителей. Это говорит о том, что успех инвазивных растений зависит не только и не столько от отсутствия врагов, но и от других факторов — родства с местной флорой, экологической пластичности и состава сообщества врагов.

Растения, как и все многоклеточные организмы, тесно взаимодействуют с микроорганизмами в процессе жизнедеятельности. Наименее изученный компонент таких взаимодействий – эндофиты листа. Коллектив исследователей проанализировал бактерии-эндофиты листьев растений Тебердинского заповедника. С помощью молекулярных методов выяснили таксономический и количественный состав эндофитов листьев разных видов растений нескольких альпийских фитоценозов. Анализ показал, что фитоценозы и растения отличаются друг от друга по составу и структуре сообществ эндофитов. Наиболее значимыми факторами, влияющими на разнообразие эндофитов листьев, оказались таксономическая принадлежность растения и тип фитоценоза. Функциональные признаки растения оказывали влияние только на отдельную категорию внутритканевых бактерий – класс малопредставленных бактерий.

Благодаря смене среды обитания в течение жизненного цикла амфибии являются интересным объектом для изучения обонятельной ориентации. Особую ценность представляют хвостатые земноводные, поскольку их орган обоняния носит архаичные черты. Масштабы перемещений тритонов и саламандр невелики, что дает им возможность эффективно ориентироваться по запаху. Лабораторные эксперименты показали способность хвостатых земноводных использовать в качестве ориентиров запахи от разных источников: нерестовых водоемов, убежищ и меток конспецификов. Однако результаты опытов, напрямую проверяющих роль обоняния в хоминге, весьма неоднозначны. До сих пор мало данных о способности хвостатых земноводных к возвращению к месту рождения и ее механизмах. Не ясно, существует ли у данной группы импринтинг запаха родного водоема, как у бесхвостых амфибий и рыб, хотя есть сведения, указывающие на его наличие. Дальнейшее изучение обонятельной ориентации хвостатых амфибий позволит усовершенствовать методы их охраны и восстановления численности.

Мезенхимные стромальные клетки (МСК) способны давать начало клеткам жировой, костной, хрящевой и ряда других тканей, а также выделять множество регуляторных молекул, влияющих на выживание, размножение и функционирование самых разнообразных клеток. В статье рассматривается роль МСК в создании условий кроветворения, так называемой кроветворной ниши. МСК выделяют хемоаттрактанты и цитокины – молекулы, регулирующие адгезию, миграцию, выживание, размножение и дифференцировку кроветворных клеток. Они также взаимодействуют с кроветворными клетками путем прямого контакта через мембранные белки и даже способны передавать им свои митохондрии для усиления энергетического обмена. Таким образом, лечение заболеваний системы крови может включать терапевтическое воздействие не только на кроветворные клетки, но и на их микроокружение, в первую очередь на организующие это микроокружение МСК.

В статье рассматривается вопрос применения концепций вида для исследований растений и обсуждается понятие прагматической концепции вида. Основным требованием к понятию «вид» авторы считают удобство для использования в актуальных сейчас задачах описания биоразнообразия и его сравнительного анализа. Легкость и однозначность идентификации вида, в том числе в полевых условиях, важнейший параметр при разделении видов в прагматической концепции вида.

Изучены сообщества почвенных нематод в подкроновом пространстве лиственниц, произрастающих в антропогенных и естественных условиях. Показано, что сообщества нематод наиболее разнообразны в естественных биоценозах. Как в условиях интродукции, так и в естественных биоценозах, высока доля нематод-бактериофагов, однако в первых наблюдается увеличение доли нематод-паразитов растений, а в случае с естественными биоценозами – нематод-микотрофов. Авторы связывают сниженные показатели разнообразия и иное соотношение групп нематод в почвах под интродуцированными лиственницами с хозяйственной деятельностью человека, выраженной в изменении гидрорежима, стабильности условий, минерального и биогенного обмена в почве из-за внесения удобрений.