В статье сделан обзор истории изучения функций гормона мелатонина в растениях. Мелатонин спустя три десятилетия после открытия у животных был найден и у растений. Универсальная представленность мелатонина у высших растений и его высокие концентрации в них, в отличие от животных организмов, привели к тому, что в 2004 г. был предложен термин «фитомелатонин». Мелатонин обнаружен почти во всех исследованных растениях и продуктах растительного происхождения. Его концентрации очень значительны в таких широко употребляемых напитках, как кофе, чай, вино и пиво. В настоящее время доказанными биологическими эффектами фитомелатонина можно считать антиоксидантный, антистрессовый и ростостимулирующий. Предложено клиническое использование мелатонина в случае различных патологий, включая нейродегенеративные заболевания (болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона), заболевания сердца, нарушения обмена веществ, опухоли, радиационное облучение. Предполагается возможность практического применения мелатонина для повышения стрессоустойчивости и продуктивности растений.

Предложены результаты многолетних исследований продолжительности жизни и стадий онтогенеза проломника албанского (Androsace albana) на постоянных площадках в Тебердинском заповеднике. Целью исследования было оценить динамику локальной популяции стандартными методами длительного мониторинга и построение математической модели на основании полученных данных. Прогностическая способность созданной модели оказалась довольно высокой: модель адекватно оценивает состояние популяции на данный момент времени, среднюю продолжительность жизни растений, средний возраст цветения. Модельные оценки показывают, что популяция проломника албанского находится под угрозой исчезновения в исследуемом регионе.

Колониальные гидроиды не пользуются центральной регуляцией для синхронизации обменных процессов. Тем не менее успешно осуществляют распределение пищевых частиц между частями организма и доставляют питание к зонам роста. К настоящему моменту механизм перемещения жидкости внутри единой полости колонии описан в общих чертах. В новом исследовании ученые рассчитали объемы жидкости, которые циркулируют в организме модульного животного, определили скорости и протяженность течений, возникающих в стволе колониального гидроида. Расчеты показали, что организация однонаправленного течения, способного доставить пищевые частицы к другим частям колонии, не под силу одному гидранту или любому другому единичному пульсатору. Одномоментное сжатие нескольких пульсаторов, необходимое для создания течения, по-видимому, осуществляется за счет гидравлической синхронизации.

В обзоре рассматривается влияние раннего обонятельного опыта на поведение животных. Обонятельный опыт возникает в разных типах обучения в результате импринтинга или ассоциативного обучения. Одним из основных методов изучения воздействия на развитие раннего обонятельного опыта является метод перекрестного перекладывания детенышей между представителями разных видов. Показано наличие краткосрочных чувствительных периодов, в течение которых происходит модификация поведения животного. С другой стороны, имеются автономные отдельные поведенческие и физиологические реакции, которые являются врожденными и слабо подвержены изменениям под воздействием внешних стимулов.

В работе собраны различные данные о процессе развития поведения тигрят. Приведены схемы, где формирование тех или иных форм поведения рассмотрено последовательно – в рамках каждого типа поведения. Также приведена универсальная схема, иллюстрирующая системную взаимосвязь происходящих процессов, которые кажутся разноплановыми на первый взгляд. Полученная единая шкала дает целостное представление о развитии тигрят, и позволяет прогнозировать результат использования необходимых для каждого этапа их развития стимулов. В работе приведены результаты оригинальных наблюдений авторов за тигрятами в неволе.

Роль межвидовой конкуренции в структурировании растительных сообществ остается неясной. Целью нашего исследования было проверить предположение, что соотношение между степенью численного доминирования и локальным видовым богатством в растительных сообществах с высокой и низкой интенсивностью межвидовой конкуренции может быть различным. В качестве объекта исследований использовали древостои и открытые сообщества прирусловых отмелей Западного Кавказа. Первые рассматривали как сообщества с высокой интенсивностью межвидовой конкуренции, вторые – как структурированные преимущественно процессами расселения видов. Результаты показали, что в сообществах этих типов степень численного доминирования варьирует в широких и примерно равных пределах, а ее средние значения, так же как и сила ее связи с числом видов, являются сходными. Сделано предположение, что это связано со значительной ролью случайных процессов в организации сообществ обоих типов, с физическим ограничением видового богатства из-за небольшого числа особей (побегов) на площадках, а так же, возможно, с локальным вымиранием малочисленных видов из-за флуктуаций условий среды. При этом, мы не обнаружили признаков других механизмов, которые были бы специфичными для древостоев или отмелей, а, соответственно, указывали бы на ощутимое влияние межвидовой конкуренции на рассматриваемое соотношение. Однако особенности сообществ с высокой и низкой интенсивностью межвидовой конкуренции могут проявляться сильнее, если сравнивать соотношение между степенью доминирования и видовым богатством на относительно крупных по размеру участках.

Известные под интригующим названием «ведьмины круги» характерной формы ярко выраженные неоднородности растительного покрова образуются в условиях дефицита влаги в пустынных областях Африки. Более 40 лет предпринимаются попытки найти причины их формирования на равнинах Намибии. Сформировались две группы гипотез: деятельность насекомых и самоорганизация. В статье представлена простая модель формирования растительного покрова в зависимости от двух параметров: величины притока дефицитного ресурса и скорости роста растений. При различных сочетаниях этих параметров в модели воспроизводятся структуры, подобные природным не только по строению, но и по динамике развития (жизненному циклу). Такие результаты моделирования снимают возражения против гипотезы о значительной роли процессов самоорганизации в качестве причины формирования «ведьминых кругов» в Намибии.

Коллектив ученых изучил распространенность микоризной инфекции среди растений альпийских ковров Малого Кавказа. Условия произрастания довольно суровы – короткий вегетационный период, длительное залегание снега. Оказалось, что несмотря на экстремальные экологические условия, все изученные растения данного сообщества имеют хорошо развитую микоризу. Более того, растения альпийских ковров с хорошо развитой микоризой некоторых исследованных видов не имели микоризы в других условиях произрастания. Авторы предполагают, что развитие арбускулярной микоризы у растений не склонных в других условиях создавать симбиозы с грибами свидетельствует в пользу адаптивности этого явления в условиях альпийских ковров.

Ассоциации рыб-кораллобионтов с кораллом-хозяином дают не только очевидные преимущества – убежище от хищников, разнообразный и обильный корм, знакомая обстановка, позволяющая легко ориентироваться, но и порождают проблемы, ограничивающие продолжительность пребывания в ассоциации и численность рыб-симбионтов. Изучая экологию и поведение рыб-кораллобионтов в прибрежных водах Вьетнама, мы обнаружили, что с ростом рыб-парабионтов (в отличие от инбионтов, они держатся рядом с колонией хозяина и прячутся внутрь коралла ночью и при испуге) и с увеличением численности ухудшаются условия питания; коралл становится все менее надежным убежищем, а, главное, растет зараженность рыб паразитами. Больше всего неприятностей доставляют копеподы, которые, поселяясь в основном на жабрах, затрудняют все виды активности. Сильно зараженные рыбы вынуждены покидать симбиотическую ассоциацию. Мы предполагаем, что в условиях кораллового рифа молоди рыб выгоднее объединяться в мобильные стаи или, вооружившись надежными средствами защиты от паразитов, постоянно жить внутри коралла-хозяина.

В работе рассматривается внешнее сходство вегетативных побегов современных хвойных (Pinopsida) в рамках концепций растения как модульного организма и псевдоциклической морфологической эволюции растений. Объектом исследования были системы элементарных моноритмических побегов, т.е. побегов, которые образуются за один период роста из покоящихся почек. Строение элементарного побега отражает интенсивность роста его частей (листьев, почек, междоузлий). Эти системы побегов могут быть неразветвленными, а могут ветвиться. Боковые ветви таких систем приобретают, в результате усложнения и редукции, некоторые свойства листьев: ограниченный рост, уплощение и функционально замещают их. Сами листья входят в их состав в качестве подчиненных структур. Замещение листьев листоподобными побегами – филлокладиями, филломорфными (листоподобными) ветвями разной организации – свидетельствует о псевдоциклической эволюции систем побегов у хвойных.