Растительный покров, произрастающий на антропогенно-преобразованной почве, может на клеточном уровне отличатся от растений целинных территорий. Подобные отличия могут служить маркером техногенного загрязнения. Целью данной работы было изучение механизмов адаптации пижмы обыкновенной (Tanacetum vulgare L.), произрастающей на антропогенно-преобразованных почвах в зоне воздействия топливно-энергетического комплекса Новочеркасской ГРЭС (НчГРЭС) Ростовской области, с использованием микроскопических методов исследования. Для выявления механизмов проявления адаптаций растений, произрастающих на незагрязненных (ООПТ «Персиановская заповедная степь») и антропогенно-преобразованных почвах, в качестве объектов исследования была выбрана монокультура пижма обыкновенная (Tanacetum vulgare L.) семейства Asterаceae. Методом параллельного экстрагирования определяли группу соединений, характеризующую комплексное состояние подвижных соединений меди, никеля и свинца (ТМ) в почве и в растениях. Для исследования анатомических особенностей тканей и клеток дикорастущих растений вырезали сегменты корня из зоны всасывания и середины листовой пластины размером 2х2 мм. Образцы фиксировали в 2,5% растворе глутарового альдегида на фосфатном буфере (рН 7,4) в течение 4 часов под вакуумом при комнатной температуре. После трехкратной промывки фосфатным буфером, завершили фиксацию образцов 2% раствором OsO4 в течение 2 часов при комнатной температуре. Распределение ТМ по органам травянистых растений, выросших на почвах ООПТ «Персиановская заповедная степь» и зоны влияния НчГРЭС, имели одинаковые закономерности. В основном ТМ накапливаются в корне растения, где они играют ключевую роль в метаболических процессах. В побегах концентрация не меняется в зависимости от территории произрастания. В ультраструктуре клеток корней пижмы на антропогенно-преобразованных почвах наблюдалось сохранение базовых структурных элементов и ряд стрессовых изменений, таких как утолщение мембран, повышение плотности матрикса органелл и усиленная активность синтетических процессов. Аналогичным образом, несмотря на сохранение общей организации клеток листовых пластин, выявлены изменения в мембранных структурах органелл, увеличение числа пластоглобул и крахмальных зерен, а также повышение плотности рибосом, что свидетельствуют о метаболическом стрессе и адаптационных механизмах, направленных на защиту клетки. Таким образом, в клеточном строении побега пижмы наблюдались значительные адаптации к стрессовым условиям, которые существенно отличаются от клеточного строения пижмы, произрастающей на не загрязнённых почвах, ООПТ «Персиановская заповедная степь».

Исследование выполнено при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования РФ № FENW-2024-0001, и программы стратегического академического лидерства Южного федерального университета («Приоретет 2030»).