Зеленая энергия - популярно об экологии, химии, технологиях

  • Увеличить размер шрифта
  • Размер шрифта по умолчанию
  • Уменьшить размер шрифта
Home Библиотека Биогеография с основами экологии 5.3. Учение Н. И. Вавилова о центрах происхождения культурных растений

5.3. Учение Н. И. Вавилова о центрах происхождения культурных растений

Среди флоры земного шара выделяется значительная по числу (более 2500) видов группа растений, возделываемых человеком и получивших название культурных. Культурные растения и образованные ими агрофитоценозы пришли на смену луговым и лесным сообществам. Они — результат земледельческой деятельности человека, которая у отдельных народов началась 7—10 тысячелетий назад.

В переходящих в культуру диких растениях неизбежно отражается новый этап их жизни. Отрасль биогеографии, изучающая распространение культурных растений, их приспособление к почвенно-климатическим условиям в различных областях земного шара и включающая элементы экономики сельского хозяйства, называется географией культурных растений.

По своему происхождению культурные растения делятся на три группы: наиболее молодая группа, сорно-полевые виды и наиболее древняя группа.

Наиболее молодая группа культурных растений происходит от видов, до настоящего времени живущих в диком состоянии. Для растений этой группы установить центр начала их возделывания не составляет особого труда. К ним относятся плодовые (яблоня, груша, слива, вишня, крыжовник, смородина, малина, земляника), все бахчевые, свекла, брюква, редис, репа и др.

Сорно-полевые виды растений стали объектами культуры там, где основная культура из-за неблагоприятных природных условий давала низкие урожаи. Так, при продвижении земледелия на север озимая рожь вытеснила пшеницу; широко распространенная в Западной Сибири масличная культура рыжик, используемая для получения растительного масла, является сорняком в посевах льна.

Для наиболее древних культурных растений невозможно установить время начала их культивирования, поскольку их дикорастущие предки не сохранились. К ним относятся сорго, просо, горох, бобы, фасоль, чечевица и т. д.

Потребность в исходном материале для селекции и улучшения сортов культурных растений обусловила создание учения о центрах их происхождения. В основу учения легла идея Ч. Дарвина о существовании географических центров происхождения биологических видов. Впервые географические области происхождения важнейших культурных растений были описаны в 1880 г. швейцарским ботаником А. Декандолем. Согласно его представлениям, они охватывали довольно обширные территории, в том числе целые континенты. Важнейшие исследования в этом направлении спустя полвека были выполнены замечательным русским генетиком и ботанико-географом Н. И. Вавиловым (1887—1943), который осуществил изучение центров происхождения культурных растений на научной основе.

Н. И. Вавилов предложил новый, названный им дифференцированным, метод установления исходного центра происхождения культурных растений, заключающийся в следующем. Собранная из всех мест возделывания коллекция интересующего растения исследуется с помощью морфологических, физиологических и генетических методов. Таким образом определяется область сосредоточения максимального разнообразия форм, признаков и разновидностей данного вида. В конечном итоге можно установить очаги введения в культуру того или иного вида, которые могут не совпадать с территорией его ши­рокого возделывания, а находится от нее на значительных (несколько тысяч километров) расстояниях. Причем центры возникновения культурных растений, возделывае­мых в настоящее время на равнинах умеренных широт, оказываются в горных районах.

Стремясь поставить генетику и селекцию на службу народного хозяйства страны, Н. И. Вавилов и его сорат­ники во время многочисленных экспедиций в 1926— 1939 гг. собрали коллекцию, насчитывающую около 250 тыс. образцов культурных растений. Как подчеркивал ученый, его интересовали преимущественно растения умеренных зон, поскольку огромные растительные богат­ства Южной Азии, Тропической Африки, Центральной Америки и Бразилии, к сожалению, лишь в ограничен­ном масштабе могут быть использованы в нашей стране.

Важным теоретическим обобщением исследований Н. И. Вавилова является разработанное им учение о го­мологических рядах (от греч. homologos — соответствен­ный). Согласно сформулированному им закону гомоло­гических рядов наследственной изменчивости, не только близкие в генетическом отношении виды, но и роды рас­тений образуют гомологические ряды форм, т. е. в гене­тической изменчивости видов и родов существует опре­деленный параллелизм. Близкие виды благодаря боль­шому сходству их генотипов (почти одинаковому набору генов) обладают сходной наследственной изменчивостью. Если все известные вариации признаков у хорошо изу­ченного вида расположить в определенном порядке, то и у других родственных видов можно обнаружить почти все те же вариации изменчивости признаков. Например, приблизительно одинакова изменчивость остистости коло­са у мягкой, твердой пшеницы и ячменя  (рис. 5.9).

Закон гомологических рядов наследственной измен­чивости позволяет находить нужные признаки и варианты в почти бесконечном многообразии форм различных видов как культурных растений и домашних животных, так и их диких родичей. Он дает возможность успешно осу­ществлять поиск новых сортов культурных растений и пород домашних животных с теми или иными требуе­мыми признаками. В этом заключается огромное практи­ческое значение закона для растениеводства, животно­водства и селекции. Его роль в географии культурных растении сопоставима с ролью Периодической системы эле-менов Д. И. Менделеева в химии. Применяя закон гомо­логических рядов, можно установить центр происхож­дения растений по родствен­ным видам со сходными при­знаками и формами, которые развиваются, вероятно, в одной и той же географи­ческой и экологической об­становке.

Для возникновения круп­ного очага происхождения культурных растений Н. И. Вавилов считал необходи­мым условием, кроме богат­ства дикорастущей флоры видами, пригодными для воз­делывания, наличие древней земледельческой цивилиза­ции.

Ученый пришел к выводу, что подавляющее болынин-культурных растений связано с семью основными географическими центрами их происхождения:   Южно-Азиатским тропическим, Восточно-Азиатским, Юго-За-падноазиатским, Средиземноморским, Эфиопским, Цент­ральноамериканским и Андийским (рис. 5.10). За преде­лами этих центров оказалась значительная территория, которая требовала дальнейшего изучения с целью выяв­ления новых очагов окультуривания наиболее ценных представителей дикой флоры. Последователи Н. И. Вави­лова — А. И. Купцов и А. М. Жуковский продолжили исследования по изучению центров культурных растений. В конечном итоге число центров и охватываемая ими территория значительно пополнились (рис. 5.11). Приве­дем краткие характеристики каждого из центров.

Китайско-Японский. Мировое растениеводство обязано Восточной Азии происхождением многих культурных ви­дов. Среди них — рис, многорядные и голозерные ячмени, просо, чумиза, голозерные овсы, фасоль, соя, редька, многие виды яблонь, груш и луков, абрикосы, очень ценные виды сливы, восточная хурма, возможно, апель­син, тутовое дерево, сахарный тростник китайский, чай­ное Дерево, коротковолокнистый хлопчатник.

Индонезийско-Индокитайский. Это центр многих куль­турных растений — некоторых сортов риса, бананов, хлебного дерева, кокосовой и сахарной пальм, сахар­ного тростника, ямса, манильской пеньки, наиболее круп­ных и высокорослых видов бамбука и др.

Австралийский. Флора Австралии дала миру самые оыстрорастущие древесные растения — эвкалипты и ака­ции, здесь выявлены также 9 дикорастущих видов хлоп­чатника, 21 вид дикорастущего табака и несколько видов риса, в целом флора этого континента бедна дикими съедобными растениями, особенно с сочными плодами. В настоящее время в растениеводстве Австралии почти полностью используются чужеземные по происхождению

культурные растения.

Индостанский. Полуостров Индостан имел огромное значение в развитии растениеводства древних Египта, Шумера и Ассирии. Это родина шарозерной пшеницы, индийского подвида риса, некоторых сортов фасоли, бак­лажана, огурца, джута, сахарного тростника, конопли индийской и т. д. В горных лесах Гималаев обычны дикие виды яблони, чайного дерева и банана. Индо-Гангская равнина представляет собой огромную плантацию куль­турных растений мирового значения — риса, сахарного тростника, джута, арахиса, табака, чая, кофе, банана, ананаса, кокосовой пальмы, масличного льна и др. Де­канское плоскогорье известно культурой апельсина и ли­мона.

Среднеазиатский. На территории центра — от Пер­сидского залива, полуострова Индостан и Гималаев на юге до Каспийского и Аральского морей, оз. Балхаш на севере, включая Тура некую низменность, особое зна­чение имеют плодовые деревья. С древних времен здесь возделывали абрикос, грецкий орех, фисташку, лох, миндаль, гранат, инжир, персик, виноград, дикие виды яб­лонь. Здесь же возникли некоторые сорта пшеницы, лука репчатого, первичные типы моркови и мелкосеменные формы бобовых (горох, чечевица, конские бобы). Древние жители Согдианы (современный Таджикистан) вывели высокосахаристые сорта абрикосов и винограда. Дикий абрикос и сейчас в изобилии растет в горах Средней Азии. Сорта дынь, выведенные в Средней Азии,— лучшие в мире, особенно чарджоуские дыни, сохраняющиеся в подвешенном состоянии в течение года.

Псреднеазиатский. В состав центра входят Закав­казье, Малая Азия (кроме побережья), историческая об­ласть Западной Азии Палестина и Аравийский полуостров. Отсюда происходят пшеницы, двурядный ячмень, овес, первичная культура гороха, культурные формы льна и лука-порея, некоторые виды люцерны и дынь. Это первичный центр финиковой пальмы, родина айвы, алычи, сливы, черешни и кизила. Нигде в мире нет такого обилия видов диких пшениц. В Закавказье завершился процесс происхождения культурной ржи из сорно-полевой, засо­ряющей и сейчас посевы пшеницы. По мере продвижения пшеницы на север озимая рожь, как более зимостойкое и неприхотливое растение, стала чистой культурой.

Средиземноморский. Этот центр включает территорию Испании, Италии, Югославии, Греции и все северное побережье Африки. Западное и Восточное Средиземно­морье — родина дикого винограда и первичный центр его культуры. Здесь эволюционировали пшеницы, бобовые, лен, овсы (в диком состоянии в Испании на песчаных почвах сохранился овес Avena strigosa со стойким имму­нитетом к грибковым заболеваниям). В Средиземноморье началось окультуривание люпина, льна, клевера. Типич­ным элементом флоры стало оливковое дерево, ставшее культурой в древних Палестине и Египте.

Африканский.  Для  него характерно разнообразие природных условий от влажных вечнозеленых лесов до саванн и пустынь. В растениеводстве сначала использовались только местные виды, а затем уже занесенные из Америки и Азии. Африка — родина всех видов арбуза, центр возделывания риса и проса, ямса, некоторых видов кофе, масличной и финиковой пальм, хлопчатника и других культурных растений. Вызывает вопрос происхождение посудной тыквы  кулебасы,  возделываемой в Африке повсеместно, но неизвестной в диком состоянии. Особая роль в эволюции пшениц, ячменей и других хлебных растений принадлежит Эфиопии, на территории которой не было их диких предков. Все они были заимствованы земледельцами уже окультуренными из других центров.

Европейско-Сибирский. Он охватывает территорию всей Европы, кроме Пиренейского полуострова, Британ­ских островов и зоны тундры, в Азии доходит до оз. Бай­кал. С ним связано возникновение культур сахарной свеклы, клеверов красного и белого, люцерн северной, желтой и синей. Главное значение центра заключается в том, что здесь были окультурены европейская и сибирская яблони, груша, черешня, лесной виноград, ежевика, зем­ляника, смородина и крыжовник, дикие сородичи которых и сейчас обычны в местных лесах.

Центральноамериканский. Он занимает территорию Северной Америки, ограниченную северными границами Мексики, Калифорнией и Панамским перешейком. В древ­ней Мексике развивалось интенсивное растениеводство с основной пищевой культурой кукурузой и некоторыми видами фасоли. Здесь же были окультурены тыква, батат, какао, перец, подсолнечник, топинамбур, махорка и агава. В наши дни в центре встречаются дикие виды картофеля.

Южно-Американский. Его основная территория сосре­доточена в горной системе Анд с богатыми вулкани­ческими почвами. Анды — родина древнеиндийских видов картофеля и различных видов томатов, культур арахиса, дынного дерева, хинного дерева, ананаса, каучуконоса гевеи, земляники чилийской и т. д. В древней Араукании был окультурен картофель (Solanum tuberosum), кото­рый, вероятно, происходит с острова Чилоэ. Ни перуан­ский, ни чилийский картофель неизвестны в диком состоя­нии и неизвестно их происхождение. В Южной Америке возникла культура длинноволокнистого хлопчатника. Здесь много диких видов табака.

Северо-Американский. Его территория совпадает с тер­риторией США. Он особенно интересен прежде всего как центр большого числа видов дикого винограда, среди кото­рых многие устойчивы к филлоксере и грибковым забо­леваниям. В центре обитают свыше 50 дикорастущих травянистых видов подсолнечника и столько же видов люпина, около 15 видов сливы, были окультурены клюква крупноплодная и голубика высокорослая, первые план­тации которых совсем недавно появились в Беларуси.

Проблема происхождения культурных растений — довольно сложная, так как иногда невозможно установить их родину и дикорастущих предков. Нередко культурное растение занимает большие площади и имеет огромное значение в растениеводстве не в очаге окультуривания, а далеко за его пределами. В таком случае говорят о вторичных центрах культурных растений. Для ржи из Закавказья и чилийского картофеля это умеренный пояс Евразии. Арахис из Северной Аргентины сейчас разводится в Тропической Африке. Маньчжурская по происхождению соя в США занимает площадь около 20 млн га. Перуанский длинноволокнистый хлопчатник занял ведущее место в растениеводстве Египта.

Как отмечал А. И. Купцов (1975), культурные растения являются молодой группой видов, которые значительно потеснили на Земле дикорастущую флору. Среди них — три «основных хлеба человечества» (рис, пшеница и ку­куруза) и второстепенные хлебные растения (ячмень, овес, рожь, просо, сорго). Большие площади занимают крахмалоносные растения (картофель в странах с уме­ренным климатом, батат, ямс, таро и др. в более южных областях).

Широко распространены зернобобовые (фасоль, горох, чечевица и др.) и сахароносные (сахарная свекла и са­харный тростник) культуры. Волокнистые растения (хлоп­чатник, лен, конопля, джут, кенаф и др.) обеспечивают человека одеждой и техническими тканями. Современный пищевой рацион человека немыслим без блюд, приготов­ленных   из   плодовых,   ягодных   пряно-ароматических тонизирующих растений, имеющих также широкое распространение. Велика роль в быту и промышленности растений — источников каучука, лекарственных препара­тов, дубильных веществ, пробки и т. д. Современное жи­вотноводство базируется на возделывании кормовых рас­тений.

Культурные растения развиваются под контролем человека, селекционная работа которого приводит к появ­лению новых сортов.

Исследования Н. И. Вавилова о центрах происхож­дения культурных растений имели большое значение для установления мест одомашнивания первых животных. Как утверждает С. Н. Боголюбский (1959), приручение домашних животных происходило, вероятно, разными пу­тями: естественным сближением человека с животными, насильственным приручением молодых, а затем взрослых особей.

О времени и месте одомашнивания первых животных судят в основном по раскопкам поселений первобытного человека. В эпоху мезолита была одомашнена собака, неолита - свинья, овца, коза и крупный рогатый скот, позднее — лошадь. Предположительные очаги происхож­дения домашних животных определяются ареалами их вероятных диких сородичей. Однако в вопросе о диких предках домашних животных нет полной ясности. Пред­полагают, что дикими предками крупного рогатого скота были туры, овец — дикие овцы, распространенные на островах Корсика и Сардиния, в Передней, Средней и Центральной Азии, коз — винторогие и безоаровые козы, лошадей — лошадь Пржевальского и тарпан, домашнего верблюда (бактриан) — дикий верблюд (хаптагай), ламы и альпаки — гуанако, гуся домашнего — гусь серый и т. д.

Легко устанавливают места происхождения и одомаш­нивания тех животных, ареалы предков которых были небольшими, например яка. В отношении таких животных, как собаки, свиньи и крупный рогатый скот, дикие предки которых имели широкое распространение в Евразии и Африке, предположительные очаги происхождения установить трудно. Вероятно, первыми очагами проис­хождения домашних животных были Ближний и Передний Восток, а затем районы древних культур в бассейнах р. Нил, Тигр, Евфрат, Ганг, Инд, Амударья, Хуанхэ, в верховьях Енисея, где раньше всего возникло земле­делие.

Процесс одомашнивания диких животных еще не закончился. В настоящее время в переходной стадии от диких к домашним животным находятся пятнистые олени, песцы, соболи, лисицы, нутрии, олени-маралы, лось и др. В данном случае установить центры их одомашнивания не представляет особых затруднений: приручение этих животных осуществляется, как правило, в ареалах их современного распространения.

 

Интересно знать

Департамент энергетики США отобрал 37 исследовательских проектов в области хранения энергии, энергии биомассы, захвата диоксида углерода и ряда других направлений. Среди них - новые металловоздушные батареи на основе ионных жидкостей с плотностью энергии превышающей в 6-20 раз плотность энергии обычных литиевых аккумуляторов, а так же проект по получению бензина непосредственно из солнечного света и CO2 используя симбиоз двух микроорганизмов.

купить антифриз g11 или g12 антифриз g11 или g12 автомасла
 
Накладка порога лів. купить запчасть 5P8853851AGRU Skoda Audi Volkswagen Seat
 
free btc mixer
 
webs to download music