- Артикул:00202007
- Автор: Ветчинникова Л.В.
- ISBN: 5-02-032621
- Обложка: Твердый переплет
- Издательство: Наука (все книги издательства)
- Город: Москва
- Страниц: 183
- Год: 2004
Развернуть ▼
Аннотация
Береза: вопросы изменчивости (морфо-физиологические и биохимические аспекты) / Л.В. Ветчинникова; Отв. ред. А.Ф. Титов. -М.: Наука, 2004. - 183 с. - ISBN 5-02-032621-6
В книге обобщены результаты многолетних исследований по изменчивости основных представителей рода Betula, произрастающих в Восточной Фенноскандии, по ряду морфологических, морфо-физиологических и физиолого-биохимических показателей. Показано существование естественной гибридизации между Betula pendula Roth и Betula pubescens Ehrh. Выявлены особенности морфо-физиологических признаков у побегов в зависимости от конкретных комбинаций скрещивания. Установлены характер и закономерности изменчивости березы в пределах кроны дерева, в популяциях отдельных видов и между ними. Впервые представлены результаты физиолого-биохимического изучения редких и исчезающих представителей рода Betula - карельской березы, ледяной березы и далекарлийской березы. На основании выявленных физиолого-биохимических и эколого-генетических особенностей предлагается новый взгляд на проблему происхождения карельской березы - уникального представителя древесных растений.
Для научных сотрудников, ботаников, физиологов растений, специалистов лесного хозяйства.
Введение
Последнее десятилетие XX века ознаменовалось резко возросшим вниманием к проблеме сохранения биологического разнообразия на Земле. Важной составляющей этой проблемы является изучение и сохранение внутривидового разнообразия, поскольку вид, согласно Н.И. Вавилову (1931) - сложная обособленная, подвижная морфофизиологическая система, связанная в своем генезисе с окружающей средой и ареалом.
Структурную основу вида, как известно, составляют популяции, каждая из которых содержит в себе часть генофонда вида и характеризуется большей или меньшей внутрипопуляционной генетической изменчивостью (Шмальгаузен, 1968; Тимофеев-Ресовский и др., 1973; Мамаев, 1973, и др.). Изучение внутривидовой изменчивости организмов приобретает особое значение при исследовании лесных и лесотундровых ценозов, сформировавшихся в экстремальных условиях Европейского Севера. Важнейшим компонентом этого типа ценозов являются различные виды березы. Род Береза {Betula L.) имеет обширный ареал и отличается значительным полиморфизмом. В европейской части России наиболее часто встречаются береза повислая Betula pendula Roth и береза пушистая Betula pubescens Ehrh. Будучи лесообразующими видами, они имеют огромное экологическое и экономическое, а также эстетическое значение. Их ареалы в значительной степени перекрываются, однако береза пушистая несколько менее требовательна к экологическим условиям произрастания, характеризуется более высокой пластичностью и способна дальше продвигаться в северные широты. Неодинаковые условия произрастания обоих видов во многом обусловили и большую изменчивость морфологических признаков.
Следует отметить, что видовое разнообразие березы давно привлекало к себе внимание и систематиков, и селекционеров. В частности, большой вклад в разработку эволюции этого рода внесли исследования В.Н. Сукачева (1921), Н.И. Орловой (1952, 1956), А.К. Махнева (1987), A.M. Данченко (1990), Н.Н. Цвелева (2002). Изучение изменчивости березы проводилось в отдельных частях ее ареала как в нашей стране (Васильев, 1942, 1964, 1969; Стрекаловский, 1949; Мушегян, 1956; Гроздова, 1961; Махнев, 1969, 1970, 1975; Данченко, 1970, 1975; Говоруха, 1971, 1975; Мамаев, Говоруха, 1972; Исмаилов, 1972; Раменская, 1983; Ермаков, 1986; Шемберг, 1986, и др.), так и за рубежом (Lindquist, 1951; Natho, 1964; Mejnartowicz, 1979; Kallio et al., 1986; Iliev, 1988, 1990 и др.). Следует, однако, подчеркнуть, что внимание исследователей в большинстве случаев фокусировалось на изучении феноти-пической изменчивости популяций по морфологическим признакам. Гораздо меньше исследований посвящено изучению внутривидовой изменчивости берез по физиологическим и биохимическим показателям.
Литературные данные свидетельствуют, что филогения и взаимоотношения видов в роде Betula довольно сложны, поэтому его систематика чрезвычайно затруднена и нуждается в новых методологических подходах. Своеобразие березы как объекта исследований (многолетний цикл развития, внутривидовое разнообразие, наличие редких и исчезающих разновидностей) предопределило одновременное изучение нами морфо-физиологических, биохимических, экологических и генетических особенностей основных видов березы и ее редких представителей, произрастающих в Восточной Фенноскандии.
Изучение изменчивости различных видов и разновидностей березы по морфо-физиологическим и физиолого-биохимиче-ским показателям в условиях Восточной Фенноскандии актуально во многих отношениях. Во-первых, здесь проходит северная граница ареала березы, и изучение закономерностей ее внутривидовой изменчивости по ряду изученных признаков позволяет глубже понять характер и сущность адаптации березы к условиям, являющимся предельными для ее произрастания. Во-вторых, для территории Фенноскандии характерна повышенная влажность, неустойчивость суточных и сезонных температур, длительная продолжительность смены сезонов, что в значительной мере влияет на глубину покоя и выживание древесных растений. Климатические условия этого региона часто влекут за собой синхронизацию сроков прохождения фенологических фаз у ряда растений, способствуя тем самым естественной гибридизации близкородственных видов, что приводит к изменению морфологических признаков. Наличие здесь особей со "смешанным" проявлением таксономических признаков видов подтверждает распространение естественной гибридизации между ними. Попутно отметим, что существование большого числа межвидовых гибридов здесь стало одной из причин возникновения многих спорных вопросов, связанных с таксономией, например, у березы. В-третьих, в условиях Фенноскандии у березы выделились уникальные особи с наследственными изменениями в текстуре древесины (карельская береза Betula pendula Roth var. carelica (Mercklin), ледяная береза, ice birch) и форме листовой пластинки (далекарлийская береза Betula pendula Roth var. dalecarlica (L.f.) Schneid.). Их происхождение и физиолого-биохимические особенности пока не изучены, ареалы ограниченны и прерывисты. В России в естественных условиях наибольшее число деревьев карельской березы, отличающейся узорчатой текстурой древесины, произрастает на территории Карелии, поэтому ее изучение имеет здесь особое значение.
Целью наших многолетних исследований явилось изучение закономерностей изменчивости различных видов и разновидностей березы по морфо-физиологическим признакам и физиоло-го-биохимическим показателям в условиях Восточной Фенноскандии. При этом в самом начале исследований были поставлены следующие задачи:
- изучить закономерности внутривидовой изменчивости основных представителей рода Betula (сибсов и полусибсов) по морфо-физиологическим признакам побегов;
- определить наличие и степень изменчивости карельской березы по морфо-физиологическим признакам в клоновом потомстве;
- установить характер внутри- и межпопуляционной изменчивости основных видов березы по содержанию липидов и их жирнокислотному составу в почках;
- дать сравнительную характеристику различных видов и разновидностей березы по ряду физиолого-биохимических показателей.
Исследования выполнены в лаборатории физиологии и цитологии древесных растений (до декабря 1997 г. - лаборатории цитологии, генетики и селекции древесных растений) Института леса Карельского научного центра (КарНЦ) РАН. Основу монографии составляют оригинальные материалы автора, полученные в период с 1974 по 2001 г., а также результаты совместной работы с В.И. Ермаковым, Т.А. Шуляковской, В.Н. Хариным. В обработке материала в разные годы принимали участие З.Д. Бумаги-на, И.Л. Фуксман, С.Н. Зимина, Г.К. Канючкова, М.К. Ильинова, Л.А. Чиненова, Е.Н. Спектор. Техническую и методическую помощь на начальном этапе изучения липидов оказали сотрудники группы газовой хроматографии Института биологии КарНЦ РАН (B.C. Родионов, А.Л. Рабинович, Ю.В. Таланов, П.О. Рипат-ти, Л.С. Захарова, Л.В. Маркова, К.А. Нюппиева). Всем им автор приносит искреннюю благодарность.
Работа выполнена в рамках программ фундаментальных исследований Президиума РАН "Научные основы сохранения био-разнообразия России" и ОБН РАН "Фундаментальные основы управления биологическими ресурсами".
Рекомендуем
