The influence of some environmental factors on cytological and biometric parameters and chlorophyll content of Deschampsia antarctica Desv. in the maritime Antarctic

Under the environmental conditions of the Point Thomas Oasis (King George Island, the South Shetland Islands), we studied the influence of month-long artificial treatment with fresh water, salt water, and guano solution on the biometric characteristics, chlorophyll content, as well as the nuclear area of leaf parenchymal cells and nuclear DNA content, in a maritime Antarctic aboriginal plant Deschampsia antarctica. The modeled factors induced an increase in the generative shoot height and the length of the largest leaf, but did not influence the number of flowers. Treatment with guano caused an increase in the chlorophyll a and b contents, while fresh water treatment only led to some increase in chlorophyll a. Fluctuations of physiologically significant traits, such as the nuclear area and DNA content in the leaf parenchyma cells of D. antarctica, have been traced under the influence of the studied factors. Understanding of the hierarchy of influence of these factors as well as and sensitivity of plants of this species to external agents require further investigation.В условиях оазиса Поинт Томаса (остров Короля Георга, Южные Шетлендские острова) было изучено влияние искусственной обработки в течение месяца пресной, морской водой и раствором гуано на биометрические показатели, содержание хлорофиллов, а также площадь ядра паренхимных клеток листка и содержание ядерной ДНК в них у растений аборигенного вида Прибрежной Антарктики – antarctica. Искусственное влияние факторов окружающей среды вызвало увеличение высоты генеративного побега и длины наибольшего листа, но не влияло на количество цветков. Обработка раствором гуано увеличивала содержание хлорофиллов a и b, а пресной водой – только содержание хлорофилла a. Выявлены признаки флуктуации физиологически значимых параметров: площади ядра и содержания ДНК клеток паренхимы листа D. antarctica, для выяснения иерархии которых, а также степени чувствительности к внешним факторам требуются более детальные исследования.В умовах оази Поінт Томаса (острів Короля Георга, Південні Шетлендські острови) було вивчено вплив штучної обробки протягом місяця прісною, морською водою та розчином гуано на біометричні показники, вміст хлорофілів, а також площу ядра паренхімних клітин листка та вміст ядерної ДНК в них, у рослин аборигенного виду Прибережної Антарктики – antarctica. Штучний вплив факторів довкілля викликав збільшення висоти генеративного пагону та довжини найбільшого листка, але не впливав на кількість квіток. Обробка розчином гуано збільшувала вміст хлорофілів a та b, а прісною водою – тільки вміст хлорофілу a. Виявлено ознаки флуктуації фізіологічно-значущих параметрів: площі ядра та вмісту ДНК клітин паренхіми листка D. antarctica, з’ясування ієрархії яких, а також ступеню чутливості до зовнішніх факторів потребує детальнішого дослідження

Responses of terrestrial Antarctic ecosystems to climate change

Antarctic terrestrial biota are generally limited by the inexorably linked environmental factors of low summer temperature and lack of available water. However, in parts of the Antarctic, both these factors are changing rapidly on contemporary timescales. Terrestrial biota have concurrently been faced with changes in the timing of UV-B maxima associated with spring ozone depletion. The region of the Antarctic Peninsula and Scotia Arc has experienced one of the most rapid rates of environmental warming seen worldwide over the last 30–50 years. Together with local changes in precipitation, this has resulted in a rapid reduction in extent and thinning of many ice-fields and glaciers, exposing new terrain for colonisation while, at the same time, altering patterns of water availability in terrestrial habitats. The rapid development of communities on newly-exposed ground is also facilitated by the existence of soil propagule banks, which contain propagules of both local and exotic origin. In this paper we collate and review evidence from a range of observational and manipulative studies that investigate the effect of climate change, especially increased temperature, on the processes of colonisation and subsequent community development by plants in the Antarctic. Biological changes that have been associated with climate change are visible in the form of expansions in range and local population numbers amongst elements of the flora. Environmental manipulation experiments further demonstrate the possibility of large and rapid species and community responses to climate amelioration, with many resident biota responding positively, at least in the absence of increased competition from exotic colonists. Manipulation studies are also starting to elucidate more subtle responses to climate changes, at levels ranging from cell biochemistry to habitat and food web structure. Integrating such subtle responses is vital to improving our ability to understand the consequences of climate change, as these may lead to much greater consequential impacts on communities and ecosystems