Воздействие эпифитного лишайника Evernia esorediosaна биохимические и ростовые процессы в тканях Pinus sylvestrisна территории Центральной Якутии = Impact of the epiphytic lichen Evernia esorediosaon biochemical and growth processes in Pinus sylvestris tissuesin Central Yakutia

В исследовании оценивается влияние эпифитного лишайника Evernia esorediosa на ростовые характеристики и биохимические процессы у сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) в условиях резко-континентального климата Центральной Якутии. В работе впервые показано, что заселение ветвей P. sylvestris эпифитным лишайником приводит к миграции усниновой кислоты из талломов E. esorediosa в ткани дерева. Методами высокоэффективной жидкостной хроматографии зафиксировано накопление усниновой кислоты (7,5 мкг/г сух. ткани) в ветвях в зоне непосредственного роста эпифитного лишайника E. esorediosa, а также обнаружены ее следовые количества в хвое и корневой системе. Установлено, что заселение лишайником статистически достоверно вызывает снижение радиального прироста на 41 % у деревьев опытной группы по сравнению с контрольной, при отсутствии значимых различий в высоте деревьев. Метаболомный анализ (ГХ-МС) выявил значительную перестройку метаболических профилей в ветвях и хвое заселенных деревьев, проявляющуюся в подавлении энергетического метаболизма (снижение концентраций фосфорной, яблочной, янтарной кислот) и биосинтеза аминокислот, жирных кислот и сахаров, а также в активации синтеза защитных веществ, таких как фенольные соединения и терпены. Полученные данные свидетельствуют об аллелопатическом воздействии E. esorediosa на P. sylvestris, которое проявляется в результате миграции усниновой кислоты из таллома эпифитного лишайника и через опосредованный стресс, вызванный опадением хвои и нарушением фотосинтеза. This study evaluates the influence of the epiphytic lichen Evernia esorediosa on growth characteristics and biochemical processes in Scots pine (Pinus sylvestris L.) under the sharply continental climate of Central Yakutia. Specifically, it demonstrates for the first time that colonization of P. sylvestris branches by this epiphytic lichen leads to the migration of usnic acid from E. esorediosa thalli into tree tissues. High-performance liquid chromatography revealed accumulation of usnic acid (7.5 µg/g dry tissue) in branches at the site of direct E. esorediosa growth, as well as trace amounts in needles and the root system. Furthermore, lichen colonization was found to cause a statistically significant 41 % reduction in radial increment in the experimental group compared to the control, whereas no significant differences in tree height were observed. Metabolomic analysis (GC-MS) revealed a substantial restructuring of metabolic profiles in the branches and needles of colonized trees. This was manifested in the suppression of energy metabolism (decreased concentrations of phosphoric, malic, and succinic acids) and biosynthesis of amino acids, fatty acids, and sugars, alongside activation of protective compound synthesis, including phenolic compounds and terpenes. Consequently, the obtained data indicate an allelopathic effect of E. esorediosa on P. sylvestris, resulting both from the migration of usnic acid from the lichen thallus and from indirect stress caused by needle loss and disruption of photosynthesis.