Оценка вариативности полиморфизма лепестков венчика ириса низкого как одна из составляющих экологической устойчивости вида на территории ООПТ "Ирисовый" Калачевского района Волгоградской области

Размещено на http: //www. allbest. ru/

Муниципальное казенное общеобразовательное учреждение «Средняя школа №3 г. Калача-на-Дону» Волгоградской области

Муниципальное казенное учреждение дополнительного образования детский эколого-биологический центр «Эко-Дон» г. Калача-на-Дону

Оценка вариативности полиморфизма лепестков венчика ириса низкого как одна из составляющих экологической устойчивости вида на территории ООПТ "Ирисовый" Калачевского района Волгоградской области

Выполнили: Ионова Виктория,

Дистер Екатерина, Дундукова Анна

Руководители: Зубов Игорь Анатольевич,

Поздеева Елена Николаевна

Калач-на-Дону 2016



Введение

полиморфизм ирис низкий популяционный

Ирисы - растения широко известные и распространенные. В донских степях ирисы занимают широкий ареал. Тем не менее, эти красивоцветущие растения занесены в Красные книги Российской федерации и Волгоградской области и находятся под охраной государства. В Калачевском районе Волгоградской области создана особо охраняемая территория памятник природы «Ирисовый». Обилие и многообразие окраски венчиков поражают. На территории ООПТ уже много лет юными экологами под руководством учителей и ученых ведется постоянный мониторинг как за территорией, так и произрастающими на ней растениями. Наша исследовательская работа написана в рамках проведения данного мониторинга и продолжает серию исследовательских работ об Ирисе низком (Iris pumila). В данном случае мы рассматриваем вопросы полиморфизма.

Встречаются не только природные виды, но и значительное количество культурных сортов. Одной из важнейших причин большого разнообразия, в том числе и сортов, является способность ирисов к значительному количеству вариативных изменений в пределах возможной корреляции. Такая особенность живых организмов образовывать различные формы носит название полиморфизма.

Полиморфизм - это способность некоторых организмов существовать в состояниях с различной внутренней структурой или в разных внешних формах.

Он охватывает все признаки: цитологические, биохимические, физиологические, морфологические и поведенческие.

Полиморфизм - морфологическое разнообразие особей, которое проявляется на популяционном или видовом уровнях в существовании резко отличимых по какому-либо признаку форм. В основе полиморфизма лежит генотипическая изменчивость. Сбалансированный полиморфизм - это воспроизведение из поколения в поколения различных морфологических групп в популяции, имеющее, как правило, адаптивное значение.

Он может быть результатом дискретной внутрипопуляционной изменчивости, наследственного характера, а может определяться нормой реакции организма на условия внешней среды, причем границы такой реакции могут колебаться в широких пределах.

Основы современных представлений о полиморфизме заложены Четвериковым и Вавиловым. Сейчас изучается полиморфизм от биохимических различий до поведения.

Примеры полиморфизма у растений: гетеростилия - разностолбчатость в цветках разных особей, относящихся к одному и тому же виду (у первоцвета), была описана еще Ч. Дарвином. Какие же механизмы поддерживают уровень полиморфизма в популяции? Так, например, та же гетеростилия поддерживается ключевым механизмом. Часть таких растений у первоцветных имеют короткие тычинки и длинный столбик, тогда как у растений другой половины популяции тычиночные нити длинные, а столбик, наоборот, короткий. Эти морфологические различия, обусловленные одной парой аллелей, приводят к тому, что вредное для растений самоопыление становится механически возможным. В результате в естественных условиях происходит перекрестное опыление цветков, принадлежащих только растениям разных типов.

Следовательно, гетеростилия - это специальный механизм перекрестного скрещивания и благодаря ему в каждом поколении популяции достигается необходимое равенство частот обоих типов особей. Другой механизм, обеспечивающий определенную степень полиморфности популяции - селективное преимущество гетерозигот [1]

До настоящего времени не решен спор, где богаче полиморфизм популяций - на краю или в центре видового ареала. Вавилов, изучая популяции диких предшественников культурных растений, обнаружил их большую полиморфность в центрах их происхождения, и особенно в горных районах с их многообразием местных условий [1]

Э. Мейер указывает, что полиморфизм убывает по мере приближения к границе ареала вида и периферические популяции мономорфны, поскольку вид может себе позволить большую изменчивость в оптимальных экологических условиях вблизи центра ареала, а не на периферии, где эти условия более разнообразны.

Сейчас уже очевидно, что за счет полиморфизма популяции приспосабливаются к разнообразным условиям внешней среды. На периферии ареала условия абиотической и биотической среды экстремальны. Это и создает специфику действия, как отбора, так и случайных генетических процессов в периферийных популяциях.

Нельзя забывать о значении полиморфизма и в усилиях сохранить существующий генофонд планеты. Обычно при составлении списков и книг по охране редких видов зоологи и ботаники стараются внести в них все сохранившиеся популяции (или подвиды) исчезающего вида. В этих популяциях могут находиться редкие для всего вида гены. Лишь путем сохранения большинства популяций можно успешно поддерживать вид в целом как эволюционную единицу с его мобилизационным резервом [2]

Имеющую только ей свойственный фенотипический облик, каждую популяцию можно представить как интегрированную и коадаптированную генетическую систему с характерной для нее стабильностью, или адаптивной инерцией. Коадаптированность этой системы формируется за счет постоянного скрещивания и обмена генами между особями, живущими на одной территории и приспособленными к ней. Отбор же оставляет в популяции лишь те гены, которые дают хорошо приспособленные генотипы. Они-то и формируют специфический для. популяции полиморфизм.

Полиморфной считаем популяцию, состоящую из особей двух и более морфологических типов [3]

Когда уровень наших знаний достигнет стадии управления эволюционным процессом в масштабе планеты, человек сможет в полной мере использовать этот мобилизационный резерв.

Таким образом, нами была сформулирована цель нашей работы: Оценить экологическую устойчивость ириса низкого(iris pumila) по характеристике полиморфических изменений лепестков венчика.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Изучить природно- климатические условия территории произрастания ириса низкого (iris pumila).

2. Изучить биологию ириса низкого(iris pumila) .

3. Изучить имеющуюся информацию по полиморфизму растений, в том числе ириса низкого(irispumila).

4. Провезти полевые исследования по сбору информации и материалов полиморфических изменений нижних лепестков венчика ириса низкого (iris pumila).

5. Выявить отличия лепестков друг от друга.

6. Просчитать возможную вариативность полиморфических изменений лепестков венчика ириса низкого (iris pumila) на основе математических методов анализа.

7. Дать оценку экологической устойчивости ириса низкого (iris pumila) на территории ООПТ «Ирисовый».

Объектом нашего исследования была выбрана популяция Ириса низкого(iris pumila)на территории Красной балки, близ города Калача-на-Дону.

Предметом исследования стали полиморфические изменения лепестков венчика Ириса низкого (Iris pumila) по морфологическим признакам.

Сроки проведения работы.

Работа проводилась в несколько этапов:

1 этап - организационный - январь-март 2016 года.

На данном этапе изучалась литература, методика, разрабатывались цели и задач настоящего проекта.

2 этап - практический - апрель 2016 года.

На втором этапе проводилось обследование балки «Красная», проводился сбор и анализ собранного материала, его классификация и сортировка.

3 этап - аналитический - май-ноябрь 2016 года.

На заключительном этапе собранные материалы оформлялись и писалась данная исследовательская работа.

Используемое оборудование:

· методические пособия;

· планшет;

· лупа;

· линейка;

· бумага;

· клей;

· карандаш;

· авторучка;

· фотоаппарат

Ирис низкий (iris pumila)классифицируется как эфемероидный луковичный геофит. Это растение распространено на территории Волгоградской, Ростовской областей, Краснодарском и Ставропольском краях, а также в ряде других регионов.

Тем не менее, встречаемость растений значительно снизилась в связи с интенсификацией воздействия антропогенного фактора, т.е. сокращением площади целинных степей, неумеренным выпасом скота и сенокошения.

Данный вид обладает статусом уязвимого вида, занесен в федеральную и региональную Красные книги.

Исследование экологии и биологии вида Iris pumilaпредставляет значительный научный интерес, является необходимым условием для разработки методов охраны этого уязвимого вида [4]



1. Биология вида Ириса низкого (irispumila) 2(V) D

Систематика

Отдел: Покрытосеменные, или Цветковые растения (Angiospermae, Anthophyta, или Magnoliophyta)

Семейство: Ирисовые или Касатиковые (Iridaceae)

Род: Ирис(Iris)

Вид: Ирис низкий (Irispumila 2(V) D.)

Статус редкости по Красной книге Волгоградской области - 2 (сокращающийся в численности вид в результате изменения условий существования или разрушения местообитаний). Занесён в Красную Книгу РФ с категорией редкости 3.

Ареал произрастания. Это балкано-восточноевропейский вид. Общий ареал вида охватывает юг Восточно-Европейской равнины, Средиземноморье, Малую Азию, Кавказ. В Волгоградской области отмечен повсеместно в правобережной части, хотя и встречается эпизодически. В Заволжье обитает только в наиболее северных районах.

Биология вида. Короткокорневищный травянистый многолетник (поликарпик), 10-15 см высотой. Корневище утолщенное, образующее дерновинки со скученными побегами. Все листья прикорневые, линейные, слегка сизоватые, 6-10 см длиной и 3-10 мм шириной (после цветения). Стебли до 5(15) см высотой, с одним цветком. Околоцветник фиолетовый, голубой, жёлтый, беловатый разных оттенков, его трубка в 3-5 раз длиннее завязи, до 5 см длиной, с тремя пурпуровыми полосками; наружные доли околоцветника имеют округлую или продолговатую пластинку, клиновидно-суженную при основании, внутренние - той же длины, но более широкие, продолговатые, на верхушке выемчатые; покрывало из 2 длинных зеленых листочков, кожистых только на верхушке. Коробочка трёхгранная, заостренная кверху, сидячая или почти сидячая. Семена шаровидные .

Экологические особенности вида. Характерное растение типчаково-ковыльных степей, встречается как на плакорных участках, так и на пологих степных склонах, в разреженных зарослях степных кустарников. Предпочитает лёгкие и рыхлые почвы, в более северных районах отмечается на каменистых субстратах, а также на более прогреваемых южных склонах с разреженной растительностью. Ксеромезофит. Геофит. Цветение в апреле - мае. Размножение семенное, но чаще вегетативное [5]

1.1 Физико-географическая характеристика территории произрастания ириса низкого

В Калачевском районе ирис низкий произрастает на правом берегу р. Дон и Цимлянского водохранилища. Наибольшая плотность популяции и разнообразие находится в районе балки «Красная» на территории особо охраняемой природной территории «Ирисовый».

Памятник природы регионального значения «Ирисовый» расположен в западной части Калачевского муниципального района Волгоградской области, на правом берегу реки Дон, к югу от моста через реку Дон. Протяженность территории с севера на юг около 3,4 километра, а с запада на восток около 3,1 километра. Общая площадь памятника природы 340 гектаров.

Особенности рельефа

Территория Памятника природы имеет резко выраженную асимметрию ? короткий и крутой северо-восточный склон, обрывающийся уступом к р.Дон, и слабонаклоненный юго-западный склон. Высота уступа в отдельных местах достигает 20 м. Минимальная отметка высоты у береговой линии р.Дон составляет 33 м. над уровнем моря. Максимальная высота территории составляет 167 м. над уровнем моря. Таким образом, общий перепад высот территории составляет 134 м.

Овражно-балочная сеть территории очень густая. Самой крупной балкой территории является «Красная балка», имеющая протяженность более 2 км. Характер и интенсивность экзогенных процессов сильно различается в зависимости от участков. На возвышенностях такие процессы практически отсутствуют, о чем свидетельствует высокая задернованность почвы. В то же время в балках и их отрогах во время таяния снегов и ливневых дождей наблюдается в отдельных местах водная эрозия, проявляющаяся в отдельных местах выраженными размывами. Развитие овражной эрозии определяется совместным действием ряда факторов. Большое влияние на оврагообразование оказывают местные условия климата, прежде всего ливневый характер выпадения осадков летом и частые зимние оттепели. На осадки теплого периода приходится 58-65% от годовой суммы осадков, причем около 68% осадков - в виде ливней. Интенсивность ливней доходит до 2-3 мм/мин.

Во время оттепелей значительная часть снега сходит в виде стока. Частая смена периодов замерзания и оттаивания верхних слоев почвы приводит к разрушению структурных агрегатов почвы, к ее слитизации. Это вызывает снижение фильтрующих свойств почвы, возрастание величины стока, активизацию линейной и плоскостной эрозии. Помимо этого, влияние оттепелей сказывается на прочностных характеристиках распространенных здесь горных пород (опок, суглинков) [7]

Геологические особенности территории

Территория ООПТ находится в Калачевском районе, которая, как и территория Волгоградской области, расположена на юго-востоке Русской платформы, состоящей из осадочного чехла мощностью в пределах района 3-4,5 км и кристаллического фундамента, залегающего на этой же глубине.

В геоморфологическом отношении район исследований относится к южной части Волго-Донской пластово-ярусной гряды.

Под влиянием континентальных условий на данной территории сформировались плейстоценовые покровные суглинки. На дневную поверхность здесь выходят плейстоценовые суглинки, подстилаемые скифскими глинами, отложения верхнего мела - опоки выходят на дневную поверхность в нижней части донского склона [7]

1.2 Климатические особенности

По агроклиматическому районированию Волгоградской области, Донская излучина относится к засушливому очень теплому району. Гидротермический коэффициент 0,75-0,65, сумма положительных температур 3000°-3200°, количество осадков за период со среднесуточной температурой выше 10°составляет 220-240 мм, среднее абсолютное количество осадков 350 мм. в год. Однако значительная часть их выпадает летом, когда испаряемость превышает осадки.

Зима умеренно холодная и малоснежная со средней высотой снежного покрова 9-12 см. Устойчивый снежный покров устанавливается 15-20 декабря, сход его после 15 марта, средняя температура января - 8,5…9°С, абсолютый минимум -40°С. Лето продолжительное и жаркое. Средняя температура июля +23° С, абсолютный максимум +42°. Безморозный период 170?177 дней [17

Гидрологические условия

Данная территория характеризуется засушливостью и отсутствием близкого залегания грунтовых вод. Наглядным свидетельством данного факта является разреженный растительный покров и преобладание ксерофитной растительности. Артезианская скважина, имеющаяся на прилегающей территории, достигает глубины 160 м. Поэтому единственным источником влаги здесь являются осадки.

В балках влажность более высокая. Здесь вскрываются глубокие водоносные горизонты. Кроме этого, байрачный лес снижает уровень поверхностного стока во время таяния снега и в период выпадения ливневых дождей.

На территории ООПТ действует два постоянных родника питьевого качества.

Однако в засушливые годы уже к середине лета засуха наблюдается даже в балках. Отсутствие влаги при высоких летних температурах способствуют возникновению степных пожаров, как это произошло в августе 2003 года и августе 2007 года [7]

Почвенный покров

Зонально на территории ООПТ преобладают каштановые почвы. На межбалочных водоразделах со степными биоценозами сформировались маломощные суглинистые почвы среднего механического состава. В балках представлены суглинистые аллювеальные почвы байрачных лесов. Влажность зависит от времени года и погодных условий.

1.3 Видовой состав растительного мира

Растительный мир довольно богат и разнообразен. Связано это с наличием на данной территории различных растительных сообществ. Юго-западная часть территории представлена сухими типчаково-ковыльными бедноразнотравными степями. На крутых обрывах вдоль Дона сформировались весьма специфические петрофильные сообщества. На территории балок расположены крупные естественные лесные массивы со своеобразным растительным комплексом, сформировавшимся в условиях байрачного леса. Основное богатство лесного фонда территории ООПТ представляют дубняки (Quercus robur L.). Основу байрачного древостоя здесь составляют дуб и его спутники - бересклет бородавчатый (Euonymus verrucosa Scop.), жостер слабительный (Rhamnus catharticus L.), клен татарский (Acer tataricum L.) и др. На опушках леса, а также по склонам балок встречаются боярышник однопестичный (Crataegus monogyna Jacq.), роза собачья (Rosa canina L.), спирея зверобоелистная (Spiraea hypericifolia L.), слива колючая (Prunus spinosa L.), миндаль низкий (AmygdalusnanaL.) и др.

В юго-западной части территории ООПТ господствующим растительным сообществом являются сухие типчаково-ковыльные бедноразнотравные степи. Здесь встречается несколько сотен видов растений [7]



2. Методика исследований

Нами была использована методика Хржановский В.Г. и Пономаренко С.Ф. из практикума по курсу общей ботаники в части проведения морфометрических измерений.

Морфология растений, фитоморфология - наука о закономерностях строения и процессах формообразования растений в их индивидуальном и эволюционно-историческом развитии. Один из важнейших разделов ботаники. По мере развития морфологии растений из неё выделились как самостоятельные науки анатомия растений, изучающая тканевое и клеточное строение их органов, эмбриология растений, изучающая развитие зародыша, и цитология - наука о строении и развитии клетки. Таким образом, морфология растений в узком смысле изучает строение и формообразование, главным образом на организменном уровне, однако в её компетенцию входит также рассмотрение закономерностей популяционно-видового уровня, поскольку она имеет дело с эволюцией формы.

Основные проблемы морфологии растений: выявление морфологического многообразия растений в природе; изучение закономерностей строения и взаимного расположения органов и их систем; исследования изменений общей структуры и отдельных органов в ходе индивидуального развития растения (онтоморфогенез); выяснение происхождения органов растений в ходе эволюции растительного мира (филоморфогенез); изучение воздействия различных внешних и внутренних факторов на формообразование. Таким образом, не ограничиваясь описанием определённых типов строения, морфология растений стремится выяснить динамику структур и их происхождение. В форме растительного организма и его частей внешне проявляются закономерности биологической организации, т.е. внутренние взаимосвязи всех процессов и структур в целостном организме.

В теоретической морфологии растений различают два взаимосвязанных и дополняющих друг друга подхода к истолкованию морфологических данных: выявление причин возникновения тех или иных форм (с точки зрения факторов, непосредственно действующих на морфогенез) и выяснение биологического значения этих структур для жизнедеятельности организмов (с точки зрения приспособленности), что ведёт к сохранению определённых форм в процессе естественного отбора.

Основные методы морфологических исследований - описательный, сравнительный и экспериментальный. Первый заключается в описании форм органов и их систем (органография). Второй - в классификации описательного материала; применяется также при исследовании возрастных изменений организма и его органов (сравнительно-онтогенетический метод), при выяснении эволюции органов путём сопоставления их у растений разных систематических групп (сравнительно-филогенетический метод), при изучении влияния внешней среды (сравнительно-экологический метод). И, наконец, с помощью третьего - экспериментального - метода искусственно создаются контролируемые комплексы внешних условий и изучается морфологическая реакция растений на них, изучаются внутренние взаимосвязи между органами живого растения.

Морфология растений - наука о формах растений.

С морфологической точки зрения растение, как и животное, состоит не из органов, а из членов, сохраняющих главные черты своей формы и строения, несмотря на то отправление, которое может выпасть на их долю.

Основным теоретическим принципом морфологии является так называемый метаморфоз растений. Учение это высказано впервые в определенной форме Гёте в 1790 г., впрочем, только относительно высших цветковых растений. Метаморфоз, или превращение, зависит от того, что все части каждого растения построены из одного и того же организованного материала, а именно из клеток. Поэтому формы различных частей колеблются только между известными, более или менее широкими пределами.

Обозревая все множество растительных форм, мы открываем, что все они построены на основании двух главных принципов, именно - принципа повторительности и принципа приспособляемости.

Первый заключается в том, что в каждом растении одни и те же члены действительно повторяются. Это касается как самых простых, элементарных членов, так и самых сложных..

Приспособляемость заключается в модификации повторяющихся членов с целью приспособления к физиологическим отправлениям и к окружающим условиям. Комбинации этих двух принципов и определяет то, что названо метаморфозом.

Таким образом, метаморфоз растений есть повторительность членов данного порядка, изменяющихся на основании принципа приспособляемости. Изучение морфологии и установление как общих всем растениям правил в общей морфологии, так и частных правил, относящихся к разного порядка группам растительного царства в частной или специальной морфологии, производится помощью следующих способов:

1) сравнение готовых разноименных членов одного и того же и разных растений по наружному и внутреннему их строению;

2) история развития или эмбриология,

3) изучение отклоняющихся от нормы или уродливых форм (тератология растений).

Метаморфозами называют наследственно закрепленные видоизменения органов, связанные со сменой их основных функций. Метаморфозы вегетативных органов растений необычайно разнообразны [10]

Для расчета комбинаторной интерпретации нами использована методика С.И. Седелева «Математические методы в биологии и экологии: введение в элементарную биометрию». Методика рассматривает подробно базовые понятия биометрии и некоторых приемов первичной количественной обработки первичных биологических и экологических данных.

Основной метод современной биологии и экологии - количественный, качественная интерпретация изучаемых явлений и процессов.

Характерным свойством биологических и экологических объектов является варьирование их значений в определенных пределах при переходе от одной единицы наблюдения к другой. Подобная особенность в статистике обозначается терминами вариация, дисперсия, вариабельность, рассеяние, вариант, разброс, изменчивость.

Вариабельность обусловлена влиянием на изучаемые объекты многочисленных причин (генетические различия особей, влияние факторов окружающей среды). Математическая обработка собранных данных часто (но далеко не всегда!) начинается с построения так называемых статистических рядов, представляющих собой набор числовых значений признаков, расположенных в определенном порядке.

Типы статистических рядов:

1. Ранжированный ряд - одинарный ряд, в котором значения признака располагаются в возрастающем или убывающем порядке.

Вариационный ряд (ряд распределения) - двойной ряд чисел, отражающий соотношение ранжированных значений признака с частотой их встречаемости в данной выборке [9]



3. Результаты исследования и их обсуждение

Перед проведением полевых исследований была проведена значительная предварительная подготовка. Любая неточность при изучении кратковременно цветущего растения могла отложить наши исследования на год.

На втором этапе в ежедневном режиме нами отслеживались стадии цветения ирисов, что позволило собрать наиболее достоверную информацию.

Морфология нижнего лепестка венчика ириса низкого (irispumila)

Сбор информации проходил в период массового цветения. Для сравнения отбирались только нижние лепестки венчика (нижние доли околоцветника) с полностью распустившихся растений.

Отобранные образцы наклеивались на чистый белый лист бумаги и служили при этом своеобразным эталоном. Отличающиеся от отобранных эталонов новые образцы также поступали в коллекцию и пополняли количество эталонов. В результате обследования 322 полностью распустившихся цветков было отобрано 28 отличающихся друг от друга образцов.

Отобранные образцы были описаны в соответствии с методикой по отобранным 4 критериям. Полученные данные сведены в единую таблицу.



Таблица 1

Длина	Ширина	Окраска	Форма кончика лепестка
28-34	3 шт	4-7	3 шт	бледно-желтая	2шт	круглая	7шт
38-43	8 шт	8-12	12шт	светло-желтая	1шт	овальная	2шт
54-58	17 шт	13-16	13шт	темно-желтая	1шт	треугольная	5шт
	ярко-желтая	1шт	полукруглая	2шт
	темно-сиреневая	2шт	прямоугольная	5шт
	темно-сиреневая с пятном	1шт	круглая с заостренным концом	3шт
	темно-сиреневая с пятном сиреневая с пятном	1шт 2шт
			овальная с заостренным концом	3шт
	светло-сиреневая с пятном	2шт
	светло-сиреневая с пятном светло-сиреневая	2шт 2шт	сердечком	1шт
	ярко-сиреневая	1шт
	бледно-сиреневая	3шт
	бледно-сиреневая с пятном	1шт
	темно-желая с пятном	1шт
	светло-желтая с пятном	1шт
	бледно-желтая с пятном	4шт
	желтая с пятном	2шт

Исходя из данных таблицы, мы построили диаграмму, которая ярко отображает результативность полиморфических изменений нижних лепестков венчика ириса низкого (iris pumila).

Комбинаторная интерпретация

В комбинаторике факториал натурального числа n интерпретируется как количество перестановок (упорядочиваний) множества из n элементов. Комбинаторная интерпретация факториала служит обоснованием тождества 0! = 1, так как пустое множество упорядочено единственным способом [9]

Факториал является чрезвычайно быстро растущей функцией. Он растёт быстрее, чем многочлен любой степени, и быстрее, чем экспоненциальная функция. Формула нахождения факториала Факториамл числа n обозначается n!, произведение всех натуральных чисел от 1 до n включительно

Мы рассчитали факториал числа 7, т.е выявленных в результате исследований морфологических отличий. По формуле 7!=1Ч2Ч3Ч...Ч7=5040.Так как при характеристики лепестка мы используем четыре вида морфологических параметра, то понятно, что от полученного числа мы должны взять только 1/24 от числа вариаций или 4,17% от факториала числа 7. Это объясняется тем, что меняется только порядок указания каждого параметра в каждых четырех вариациях. Однако реально лепестки ничем не отличаются. Например:

· длинный широкий желтый заостренный

· длинный широкий заостренный желтый

· длинный желтый широкий заостренный

· длинный заостренный широкий желтый

· длинный заостренный желтый широкий

· длинный желтый заостренный широкий

· широкий длинный желтый заостренный

· широкий длинный заостренный желтый

· широкий желтый длинный заостренный

· широкий заостренный длинный желтый

· широкий желтый заостренный длинный

· широкий заостренный желтый длинный

· желтый широкий длинный заостренный

· желтый заостренный длинный широкий

· желтый заостренный широкий длинный

· желтый длинный широкий заостренный

· желтый длинный заостренный широкий

· желтый широкий заостренный длинный

· заостренный длинный широкий желтый

· заостренный широкий длинный желтый

· заостренный широкий желтый длинный

· заостренный длинный желтый широкий

· заостренный желтый длинный широкий

· заостренный желтый широкий длинный

Из этого следует, что факториал вариативности лепестков ириса низкого (iris pumila) в пределах возможной корреляции приблизительно составляет 210 вариаций.



5. Выводы и предложения

В результате проведенных исследований и произведенных расчетов можно констатировать, что поставленная цель настоящей работы достигнута.

По результатам изучения литературных данных нами получена информация о таком явлении как полиморфизм, изучена особенность биологии ириса низкого (iris pumila), а также физико-географическая характеристика территории произрастания исследуемой популяции растения.

Проведены полевые исследования, в результате которых обследовано 322 полностью распустившихся венчика.

В ходе полевых исследований нам удалось выявить 28 морфологических отличий нижнего лепестка венчика ириса низкого (iris pumila) по четырем признакам. Полученные данные сведены в таблицу и выражены в виде диаграммы.

Путем метода математического анализа (Комбинаторной интерпретации) удалось посчитать возможную вариативность нижних лепестков ириса низкого. В результате полученной комбинаторной интерпретации можно сделать вывод об очень высокой экологической устойчивости популяции. Растение вполне способно коррелировать в случае необходимости при обычных условиях (при форс-мажорных обстоятельствах такая вариативность беспомощна). В дальнейшем считаем возможным продолжить данные исследования. Изучение близлежащих популяций может увеличить репрезентативность комбинаторной интерпретации. Такой же эффект можно получить, увеличив количество исследуемых морфологических признаков. Интересным может быть мониторинг изучаемой популяции с позиции возможной комбинаторной интерпретации. Появление возможных новых вариаций вполне может подтвердить сделанные нами выводы и отследить динамику и вектор возможных изменений.



Заключение

Данная работа получилась интересной, занимательной и поучительной. Не смотря на значительной обилие фактического материала в литературе и достаточную изученность ириса низкого (iris pumila), многие вопросы остаются неизученными. К сожалению, для полноты изучения полиморфических изменений в нижних лепестках венчика школьных знаний и оборудования недостаточно. Здесь необходимы исследования в области генетики и молекулярной биологии, цитологии и биохимии. С данными исследованиями можно более четко определить степень корреляции нижних лепестков венчика ириса низкого.



Список литературы

1. Вавилов Н.И. Центры происхождения культурных растений.-Л.: Наука, 1926.- 248 с.

2. Вавилов Н.И. Линневский вид как система //Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции.- 1931.- Т. 26. Вып. 3.- С. 109 - 134.

3. Вавилов Н.И. Закон гомологических рядов в наследственной изменчивости //Теоретические основы селекции растений. - М.; Л., 1935.- Т.1.- С. 75 - 128.

4. Красная книга Волгоградской области Том 2 Волгоград, 2006,- 236 с

5. Камелин Р.В., Ирис низкий - Irispumila 2(V) D // Красная книга РСФСР (растения). М.: Росагропромиздат, 1988.

6. Методические рекомендации по заполнению формы 1КК для внесения объектов охраны (популяций и их местообитаний) в региональный кадастр видов, занесенных в Красную книгу растений., Волгоград, 2006

7. Редкие и охраняемые растения и животные Калачевского района Волгоградской области, под редакцией Сагалаева В.А. -Волгоград.

8. Седелеев С.И. Математические методы в биологии и экологии: введение в элементарную биометрию: учебное пособие; Яросл. гос. ун-т им. П.Г. Демидова.- Ярославль: ЯрГУ, 2012. - 140 с.

9. Скворцов А.К. Внутривидовая изменчивость и новые подходы к интродукции растений //Бюлл. ГБС АН СССР.- 1986.- Вып. 140.- С. 18 - 25.204

10. Хржановский В.Г. Пономаренко С.Ф. Практикум по курсу общей ботаники. М.: Агропромиздат, 1990, 416 с. с иллюстрациями.



Приложение 1

Диаграмма вариативности нижних лепестков венчика ириса низкого (irispumila)

Балка Красная



Ирис низкий

Ирис низкий в степи

Полевые исследования

Замеры в поле



Вариативность

Размещено на Allbest.ru

...