Мичуринская теория

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

В середине XX в. интродукция растений сложилась как направление биологической науки с определившимся предметом исследования и целями. Сложнее обстояло дело с методом и методикой. В нашей стране безраздельно господствовал диалектико-материалистический метод, в который вписывалась мичуринская методика получения путём гибридизации новых, наиболее эффективных форм растений с последующим направленным воспитанием сеянцев под влиянием новых условий жизни [26].

Мичуринская теория импонировала селекционерам, решавшим практические задачи повышения производительности сельского и лесного хозяйства и достигшим немалых успехов.

В 1948 г. на всероссийской научной конференции по озеленению городов, проводимой Академией коммунального хозяйства, ведущие учёные республики обсуждали пути интродукции с целью улучшения городского зелёного строительства в связи с послевоенным восстановлением разрушенных городов. В докладе на этой конференции профессор, доктор биологических наук, сотрудник института леса АН СССР Н.А. Базилевская обосновала необходимость разработки теоретических основ интродукции и акклиматизации растений, применяя которые на практике можно было бы вести направленный отбор [4].

В то время интродукции было посвящено много научных трудов, но не определены основные понятия, что вносило некоторую путаницу в терминологию. Различные авторы по-разному понимали термины интродукция, акклиматизация, натурализация. Н.А. Базилевская предложила следующие определения: интродукция - введение в культуру растения за пределами его естественного ареала, акклиматизация - приспособление растений к новым для него условиям обитания и натурализация - высшая ступень акклиматизации, при которой растение может самостоятельно размножаться в новом районе (Базилевская, 1948). Не менее важное понятие «степень акклиматизации» растения в новом районе определялось по наличию или отсутствию плодоношения, успешности перезимовки и другим признакам.

Акклиматизация растений будет успешной, если ритм развития интродуцента и климатический ритм новых условий обитания будут идентичны. Степень акклиматизаций определяется множеством биологических и экологических причин, и дать общую схему успешного подбора материала невозможно. Но акклиматизация может быть более успешной, если произвести подбор растений по потребности в продолжительности светового периода (растения длинного или короткого дня). Степень акклиматизации у различных растений различна, не смотря на их географическую и фитоценотическую близость. В природе полностью адекватных экологических условий отыскать невозможно, поэтому надо ожидать, что каждый вид будет по-своему реагировать на звенья - отдельные виды: процветающие, прозябающие и погибающие. Виды с узким ареалом имеют специфические черты приспособления к данным условиям местообитания и менее пластичны, чем широко распространённые, малодифференцированные виды. Но если вид имеет географические или экологические расы, то ему присущи свойства вида с узким ареалом.

Основным вопросом исторической географии растений во все времена оставался вопрос о природе расселения растений по земному шару. Что является движущей силой и каковы законы освоения растениями новых территорий? Многие учёные склонны признать, что «стремление» растений к захвату новых территорий происходит с целью уменьшения внутренней конкуренции.

В середине XЙXв. уже имелось, несколько материалистических теорий, которые вместе с дарвиновской теорией изменчивости послужили основной научной селекцией, интродукции и акклиматизации растений [27].

К концу XЙX века существовало руководство по ботанической географии, в котором проводились сведения об ареалах, а так же флоре островов, горных вершин и субтропических пустынь. На основании этих исследований были разработаны некоторые теоретические положения, проливающие свет на механизмы миграции растений [6].

Наиболее фундаментальные из них следующие.

По Ч. Дарвину различие в распространении видов зависит не столько от климатических и физических факторов среды обитания, сколько от наследственности и её изменчивости, а так же естественного или искусственного отбора. Существование идентичных видов в районах, разделённых большими пространствами, - результат совершенствования способов распространения семян в процессе эволюции на основе изменчивости.

Де Кондоль в своей теории обсуждает эту мысль, утверждая, что только при особых обстоятельствах растения находятся в условиях, полностью адекватных их экологической нише; но, ни кто из ботаников не сомневался, что вид может жить и развиваться далеко за пределами своего естественного ареала.

Процесс распространения растений - результат взаимодействия многих геологических и физических факторов к увеличению своей численности и к максимальному расселению по земному шару и естественный процесс эволюции и вымирания, сопровождающийся распадом растительности на отдельные группы, сохраняющиеся в очень отдалённых друг от друга районах.

Фактические причины растительной миграции - географические факторы, приведши к изоляции с последующим генетическим смешением флор, и экологические изменения в различные периоды жизни Земли.

«Закон миграции» Морица Вагнера дополнил дарвиновскую теорию о естественном отборе: конкуренция и борьба за существование служат растениям основным импульсом к расширению местообитания

В 1879 г. появился труд А. Энглера, посвящённый истории развития растительного мира, объясняющий распределение и взаимоотношения флор земного шара.

Е.В. Вульф писал, что историческая география растений, основываясь на учении об ареале, охватывает три проблемы:

Расселение растений и сочетание их во флору на поверхности земного шара;

Взаимоотношение растений и условий их обитания;

Изменение условий обитания и соответствующие изменения в распределении растений.

Следствием такой дифференциации стало выделение трех основных дисциплин ботанической географии:

Интродукция растений - ровесница человеческой цивилизации, получившая своё развитие в связи с освоением новых территорий. Новый образ жизни значительно обострил необходимость человека окружить себя растениями, удовлетворяющими потребность в пище и лекарствах, обустройстве жилища, создания комфортной среды обитания.

Первые работы по интродукции иноземных растений в России были проведены в начале XVIIЙ в. в Петербурге, в ботаническом саду и Лесном институте. В XX в. интродукция иноземных деревьев и кустарников получила наибольший размах. Главными организаторами работы были Общество для поощрения лесного хозяйства и Российское общество по садоводству [6].

XX в. - век бурного развития биологической науки. Открыты законы наследственности, предвещавшие научно - техническую революцию на основе преобразования культурной растительности. перед лесным хозяйством страны встали огромные задачи поднятия производительности лесных площадей в лесодефицитных районах, разведение лесов там, где их не существовало, обогащение состава естественных лесов, ускорение сроков выращивания леса. Потребовалась новая стратегия привлечения иноземных растений с применением акклиматизации на основе гибридизации и семеноводства. Работы по использованию экзотов по развёрнутой программе объединились в понятие интродукция.

Интересно сравнить задачи, ставившиеся русскими интродукторами Московского отдела общества садоводства в начале века с достижениями к окончанию XX в. В марте 1905 года состоялось учредительное собрание, где присутствовали: С.И. Ростовцев (председатель), Н.С. Нестеров, Э.А. Мейер, Л.В. Живаго, А.Н. Милюков и др. на третьем собрании Э.А. Мейер сделал сообщение о хвойных начав со слов: «мы соединимся в нашем отделе на поприще дорогих для нас занятий, в плотную, дружную семью, и совместным знанием, соединённым трудом, опытом, искусством постараемся вывести наше садоводство, плодоводство и огородничество из векового застоя, и направим их на путь направления и прогресса!» [6].

В 1955 г. Академия коммунального хозяйства имени К.Д. Панфилова обобщила опыт 20-ти летних наблюдений над ростом и развитием декоративных деревьев и кустарников в своей многочисленной коллекции. Из хвойных внимание интродукторов привлекали: ели колючая, голубая и обыкновенная; лиственницы сибирская и даурская; можжевельник обыкновенный; пихта сибирская; сосна веймутова; туя западная.

По данным Э.И. Якуниной, в парках, скверах, ботанических садах, старинных усадьбах и уличном озеленении сохранилось и введено вновь 30 видов хвойных пород, из 20, намеченных к внедрению в 1906 году, в ассортименте осталось только 10 видов [30].

В настоящее время ботанические сады берут на себя подбор и разработку рекомендаций по ассортименту и выращиванию исходного материала на основе практической деятельности и совершенствования научных основ интродукции [23].

Современная сеть из 50 ботанических садов охватывает все ландшафтно-географические районы России. По данным Главного ботанического сада РАН (Москва), в настоящее время практически завершен этап интродукционной деятельности ботанических садов - заложены основы коллекционных фондов, открытого и закрытого грунтов и намечен переход к новому этапу - совершенствование коллекционных фондов, приближение их к экстремальной экологии. Работы эти сопряжены с обобщением результатов интродукции и постановкой новых задач [4].

Широкое развитие теории и практика интродукции в нашей стране получили со времени образования СССР совета ботанических садов, во главе которого долгие годы бессменно находился академик Н.В. Цицин, а затем П.И. Лапин, совет объединяет и координирует научную деятельность всех ботанических садов страны. Однако учёные лесоводы разделили возможность лесной и ботанической интродукции [18].

Большинство учёных на основании многочисленных экспериментов пришли к выводу, что возможности интродукции растений не ограничиваются узкой приспособленностью их к внешним условиям природного ареала. В трудах Ч. Дарвина, И.В. Мичурина, А.В. Гурского, М.В. Культиасова, Н.А. Аврорина, А.М. Кормилицина, А.Л. Лыпы, Ф.Н. Русанова интродукция растений рассматривается как проблема экологическая, географическая и историческая.

С корректировкой направленности научно - исследовательских методик в сторону экологии появляется необходимость изучения появляющихся новаций. В основе последних лежит уровневый системный анализ. Экология создаёт системы, которые расположены выше уровня организма - организмы, популяции, сообщества. Резких границ между этими иерархиями нет. И всё же иерархический подход даёт надёжную основу для изучения сложных природных явлений [20].

По мнению С.Б. Спурра и Б.В. Барнеса, «резкое разграничение экологии на изучение индивидов с их отношениями к окружающей среде аутэкология» и сообществ в отношении с окружающей средой (синэкология) широко принято среди европейских учёных. По их мнению, изучение развития, состава, отличительных признаков и взаимодействий групп растений или сообщества определяется как социология растений или фитосоциология. Напротив, согласно англо-американской интерпретации, которой придерживаемся и мы, - это тоже экология, изучение взаимосвязи организмов по отношению друг к другу и окружающей среде» [36].

Научное направление интродукции растений определяется как «целеустремлённая деятельность человека по внедрению в культуру в данном естественноисторическом районе растений, ранее в нём не произраставших». Причём метод внедрения новых пород предусматривает применение селекции. На практике интродукционный процесс длителен по времени и состоит из интродукции, акклиматизации и внедрения. От выращивания интродуцентов из семян до внедрения проходят десятилетия. Д.А. Глоба-Михайленко предлагает процесс интродукции, разбит на четыре этапа [28].

Первый этап - получение семян или клонов (черенков) и их испытания на возможность произрастания данного интродуцента как вида; определение основных факторов среды, оказывающих отрицательное или положительное влияние на его рост и развитие в новых условиях произрастания. На этой стадии число индивидуумов бывает не большим, обычно несколько экземпляров, поэтому возможно привлечение репродуктивного материала из других районов ареала данного вида.

Второй этап - выявление способности интродуцента образовывать в культуре растительное сообщество, обладающее признаком лесной формации. Для этого нужна группа растений - популяция, способная к размножению.

Третий этап - создание устойчивых жизнеспособных насаждений с большим хозяйственным потенциалом на уровне фитоценоза.

Четвёртый этап - селекция интродуцентов и создание семенных насаждений выведение новых форм и сортов [6].

По мнению А.С. Яблокова, для приведения этой интродукционной программой к экологическому алгоритму необходимо четвёртый этап сделать продолжением второго, так как на этом этапе больше проявляются признаки популяционного сообщества, особенно если селекционная программа ставит свои цели создание жизнестойких популяций с перспективой на широкое хозяйственное использование [27].

В течение пятидесяти лет на всех значительных биологических формах, посвященных интродукции растений, имеют место попытки создания единой методики исследований. Каждая была приемлемой на определенном этапе развития интродукции растений, как отрасли биологической науки и в полной мере может быть использована институтами биолого-физиологического профиля. Так, Совет ботанических садов России в 1994 году наметил программу, которая включает, пять этапов интродукционного процесса:

1 мобилизация исходного материала;

2 выявление внутривидовой изменчивости растений;

3 изучение особенностей онтогенеза интродуцентов;

4 оценка биологических и хозяйственных признаков интродуцентов в культуре;

5 разработка агротехник выращивания.

В этой программе, есть две существенные недоработки: недостаточно отражено творческое начало интродуктора (акклиматизация); не выявлена экологическая направленность на синэкологическом - создание ценозов и экосистем.

Подготовительный этап заключается в дифференциальном ботанико-географическом анализе с природно-исторической характеристикой исходного материала и установлением его ареала. Особое внимание обращается на распределение наследственного разнообразия, а также на перспективность использования в качестве исходного материала всех гибридных форм, являющихся достижением современной мировой селекции [4].

Следующий этап - искусственная географическая изоляция растений с целью адаптации за пределами природного ареала для искусственного отбора наиболее приспособленных особей, обладающих лучшим для данных условий набором генных комбинаций. Эффективность отбора во многом зависит от ранней диагностики, как научного предвидения особенностей онтогенеза интродуцентов. В определённой степени эти элементы поисковой системы могут быть отнесены к аутологическому (организменному) уровню.

На следующем этапе эволюционирующей единицей, по определению В.И. Некрасова, выступает интродукционная популяция (демологический уровень). Изменения генетического состава интродукционной популяции - суть процесса акклиматизации, основная постановочная задача которой - создание популяций повышенной жизнеспособности. Методы акклиматизации постоянно совершенствуются в зависимости от степени познания природы растительных геномов. На этом этапе к формированию интродукционных популяций надо подходить с эволюционно - генетических позиций оценки географических культур для создания семенных плантаций, способных обеспечивать надлежащее генетическое качество семенного фонда.

В связи с углублением теоретических исследований по лесной экологии на основе комплексного уровневого системного подхода конечным этапом будут работы синологического уровня - создание устойчивых, жизненных биогеоценозов на основе фитоценозов с обогащенной наследственностью, что, в конечном счете, должно обеспечить решение основной природоохранной задачи: сохранение не только определённых видов и популяций, но и стабильности экосистем. Это и есть заключительная стадия интродукционного процесса - натурализация[19].

Список использованных источников

интродукция биологический мичуринский растение

1. Александрова М.С., Булыгин Н.Е., Ворошилов В.Н. и др. методика фенологических наблюдений в ботанических садах [Текст] М.С. Александрова СССР. - М.: ГБС АН СССР, 1975. -28 с.

2. Венюков, М.И. Путешествие по Приамурью, Китаю и Японии [Текст] /И.М. Венюков. - Хабаровск: Хабаровское кн. изд.-во. С. 20-59.

3. Гурский А.В. Основные итоги интродукции древесных растений в СССР. [Текст] А.В. Гурский - М.; Л.: Изд-во АНН СССР, 1957. - 303 с.

4. Завалишин, Д.И. Письма 1860 г. [Текст]: Приложение «Старая мельница» // Амурская правда - №15. - 1998. Благовещенск.

5. Заигралова Г.Н. Особенности адаптации североамериканских видов древесных растений в зелёных насаждениях населённых пунктов Саратовской области [Текст] Г.Н. Заигралова: Автореф. дис. … канд. с-х. наук. - Саратов, 2002. - 21 с.

6. Зайцев Г.Н. Математическая статистика в экспериментальной ботанике. [Текст] Г.Н. Зайцев - М.: Наука, 1984. - 424 с.

7. Лапин П.И., Сиднева С.В. Оценка перспективности интродукции древесных растений по данным визуальных наблюдений [Текст] П.И. Лапин ?? Опыт интродукции древесных растений.-М., 1973. - С. 7-67.

Размещено на Allbest.ru