Жирні кислоти сприяли виживанню рослин в Арктиці.

Результати дослідження представлені у журналі «Фізіологія рослин». Кліматичні умови Арктики можна сміливо назвати екстремальними, що вимагають від її мешканців специфічних адаптаційних механізмів. Одним з таких механізмів є здатність підтримувати оптимальну функціональну активність біологічних мембран завдяки особливому складу жирних кислот у ліпідах, який забезпечує стійкість клітин при низьких температурах.

Ліпіди – це досить різноманітна за будовою група речовин, що містяться в усіх живих клітинах. До них належать, зокрема, вітаміни A, E, D, K, холестерин, тригліцериди. Їх молекули можуть складатися зі спирту та жирних кислот або зі спирту, високомолекулярних жирних кислот та інших компонентів. При кімнатній температурі одні ліпіди перебувають у твердому, інші – у рідкому стані. Входячи до складу біологічних мембран, ліпіди впливають на проникність стінок клітин і активність багатьох ферментів, беруть участь у створенні міжклітинних контактів, водо- та теплоізоляційних покриттів, формують енергетичний резерв організму і можуть захищати його від механічних впливів.

В кількох екотопах на острові Західний Шпіцберген – унікальному біогеографічному регіоні з суворим кліматом, де сусідять льодовики і рослинні угрупування – були зібрані 11 видів вищих судинних рослин: сім видів трав'янистих багаторічників (зірочник приземистий, ясколка альпійська, смілка безстебельна, кисличник двопестичний, лютик сірчано-жовтий, камнеломка дерниста та камнеломка поникаюча) і чотири види чагарників (верба полярна, дриада восьмолепестна, чорниця звичайна, береза карликова). Було виявлено відмінності в складі та співвідношенні жирних кислот між видами рослин і всередині окремих фракцій ліпідів.

Ботаніки окремо вивчили гліколіпіди, фосфоліпіди та нейтральні ліпіди, які виконують різні функції в рослині і варіюють за складом жирних кислот. Важливим індикатором адаптаційних здібностей рослини є співвідношення насичених та ненасичених жирних кислот. Наприклад, високе вміст останніх сприяє збільшенню рухливості та «текучості» біологічних мембран, що є важливим фактором для виживання в холодному кліматі.

Дослідники виявили, що жирнокислотний склад фракцій ліпідів безпосередньо пов'язаний з рівнем активності виду рослини, яка визначається як екологічною амплітудою, так і активністю виду в спільноті. Для видів з високою активністю характерні високі значення ненасичених та дієнових жирних кислот, що сприяє їх широкому поширенню в арктичних тундрах. Рідкісні та малопоширені види, навпаки, характеризуються більш високим вмістом насичених жирних кислот, що дозволяє підтримувати стабільність біологічних мембранних систем.

Крім того, у складі ліпідів цих рослин відзначається значний вміст жирних кислот з довгим ланцюгом, які відіграють роль стабілізаторів біологічних мембран в умовах екстремально холодної погоди. Види, пристосовані до широкого спектру місцеперебування, такі як верба полярна та ясколка альпійська, мають значну кількість триєнових жирних кислот, що посилює їх фотосинтетичний апарат і стійкість до холоду.

Таким чином, вивчаючи хімічний склад арктичних рослин, можна знайти ключ до розуміння того, як формуються унікальні стратегії виживання видів в Арктиці.