Центри різноманіття та походження культурних рослин. Центри різноманіття та походження культурних рослин з Н.І.Вавілова Центри походження культурних рослин таблиця з біології
Величезну кількість рослинного матеріалу зібрали на чотирьох континентах земної куліМ. І. Вавілов та її співробітники.
Під його керівництвом та за запропонованою ним програмою цей матеріал вивчався довгий час. Дослідження підтвердили припущення М. І. Вавілова про існування п'яти самостійних центрів формоутворення культурних рослин- про п'ять центрів їх походження. І 1926 року вчений вперше опублікував свою капітальну працю «Центри походження культурних рослин».
Потім у 1935 році після більш детального та тривалого вивчення сортових багатств земної кулі в лабораторіях, на дослідних ділянках ВІРу та його мережі М. І. Вавілов у своїй роботі «Ботаніко-географічні основи селекції» значно розширив колишнє поняття про центри походження культурних рослин.
У цій роботі викладено оригінальне вчення про географічний розподіл сортових рослинних багатств земної кулі як основи, на якій має базуватись практична селекція. М. І. Вавілов вперше спробував встановити галузі походження та географічне знаходження основних потенціалів (можливостей) найважливіших сільськогосподарських культур: хлібних злаків, технічних, овочевих, плодових та субтропічних рослин.
Вогнища формоутворення, або географічні центри походження, культурних рослин були встановлені за допомогою диференціального ботаніко-географічного методу, який полягає в наступному:
«У суворій диференціації рослини, що вивчається, на ліннеївські види та генетичні групи за допомогою морфолого-систематичного, гібридологічного, цитологічного та імунологічного аналізів.
У встановленні ареалу цих видів, наскільки можна, у колишній віддалений час, коли повідомлення були більш скрутними, ніж у час.
У детальному визначенні складу ботанічних різновидів та рас кожного виду або загальної системиспадкової мінливості в межах окремих видів.
у з'ясуванні розподілу спадкового розмаїття форм даного виду по областях та країнах; у встановленні географічних центрів скупчення основної різноманітності».
Диференціація – розчленування. Генетичні групи - споріднені з походженням. Морфолого-систематичний аналіз - вивчення рослини з урахуванням форм і будови рослин і розподіл їх на групи за подібністю та відмінністю. Гібридологія - вчення про помісі-гібриди. Цитологія - наука про будову та життєві прояви клітин рослин. Імунологічний аналіз – ставлення рослин до заразних хвороб. Ареал – область поширення.
Від первинних основних осередків формоутворення М. І. Вавілов відрізняв вторинні осередки. Так, іноді сучасне скупчення сортової різноманітності є результатом сходження видів або їх схрещування між собою. Наприклад, в Іспанії знайдено винятково велику кількість видів пшениць. Однак число різновидів і рас у межах окремих видів дуже невелике порівняно з різноманітністю їх у дійсних центрах формоутворення цих видів. Різноманітність видів пшениць в Іспанії пояснюється залученням їх з інших вогнищ.
Планомірне вивчення світових рослинних ресурсівнайважливіших культурних рослин докорінно змінило уявлення про сортовий і видовий склад навіть таких, здавалося б добре вивчених культур, як пшениця, картопля, кукурудза, зернові бобові, льон і жито. Загалом розкрито майже половину нових видів та безліч різновидів цих культурних рослин. Відкриття нових видів та різновидів картоплі буквально революціонізувало колишні уявлення про його вихідний селекційний матеріал.
Три чверті нових ботанічних різновидів та половина нових видів знайдено у пшениці. Виняткову різноманітність сортових багатств пшениці та ячменю було виявлено в Ефіопії. Дуже велика кількість нових різновидів та культур знайдено в Афганістані, Туреччині, Північно-Західній Індії. Значна кількість видів культурних рослин не вийшла за межі їх основних первинних древніх вогнищ. Десятки та сотні видів культурних рослин тисячоліттями вирощуються там, де вони були введені у культуру.
У Центральній та Південній Америці первинні області видоутворення виявилися «надзвичайно вузько локалізованими» (обмежені певним місцем). Найцікавіші райони первинного формоутворення та видоутворення пшениць, жита та особливо плодових рослин- Радянське Закавказзя та прилеглі до нього райони Північно-Західного Ірану та Північно-Східної Туреччини. Тут ще можна було простежити процес видоутворення різних рослин.
Навіть для таких стародавніх рослин, як пшениця, ячмінь, кукурудза, бавовник, які давно розселилися по всіх континентах, вдалося з великою точністю встановити основні області первинного видового потенціалу.
Встановлено збіг ареалів первинного формоутворення багатьох видів і навіть пологів. У ряді випадків можна говорити про ті самі ареали для десятків видів. Географічне вивчення призвело до встановлення цілих культурних самостійних флор, специфічних окремих областей.
Підбиваючи підсумки дослідження рослинного матеріалу, зібраного експедиціями, що охопили до 60 країн, а також увесь Радянський Союз, М. І. Вавілов у 1935 році вже намітив вісім основних давніх осередків світового землеробства, точніше, вісім самостійних областей введення в культуру різних рослин. Ці осередки такі.
I. Китайське вогнищепоходження культурних рослин - гірський Центральний і Західний Китай з прилеглими до нього низовинами. Це вогнище характеризується виключно більшим числомкультурних рослин (помірної, субтропічної та частково тропічної зони) – 136 різноманітних культур є представниками цього вогнища.
Найважливіші ендеми помірної його зони: просо (три види), гречка, соя, зернобобові (кілька видів), з олійних - судза, тунгове дерево, редька. Винятково велика кількість видів водяних рослин, специфічних для Китаю. З Китаю ведуть початок і багато цитрусових.
Взагалі культурна флора Китаю надзвичайно оригінальна та різко відрізняється від інших первинних вогнищ землеробства. За багатством ендемічних видів, за величиною видового та родового потенціалу культурних рослин Китай особливо виділяється серед інших осередків.
Потенція – можливість; те, що існує у прихованому вигляді і може проявитися за певних умов.
Види культурної флори Китаю представлені величезним числом ботанічних різновидів: різноманітність сої, хурми, квасолі-адзуки, цитрусових визначається тисячами форм, що легко розрізняються.
ІІ. Індійське вогнищепоходження культурних рослин (включає штат Ассам і Бірму) - батьківщина рису, цукрової тростини, великої кількості зернобобових, багатьох тропічних плодових рослин (манго) та багатьох цитрусових - лимонів, апельсинів, деяких видів мандарину. За багатством цитрусових виділяється штат Ассам.
Тут є дикі види рису; звичайний рис у дикому стані та у вигляді бур'янів, а також проміжні форми між диким та культурним рисом. Різновидний склад культурного рису Індії - найбагатший у світі та характеризується переважно наявністю у нього домінуючих ознак. Загалом у цьому осередку знайдено 117 різних культур.
ІІа. Індо-Малайське вогнищеПоходження культурних рослин - Малайський архіпелаг (Ява, Суматра, Борнео), Філіппіни та Індокитай. Це вогнище майже повністю розташоване в тропічній зоні, мало дослідженій, винятково багате на дику флору, майже невивчену.
Тут зосереджено багатство форм плодових культур – банани, деякі цитрусові; пальми арека та салак, кокосова пальма(як олійна рослина); цукроноси - цукрова тростина(один із вогнищ), цукрова пальма. З пряних – кардамон, гвоздичне дерево, мускатний горіх. Усього 55 рослин.
ІІІ. Середньоазіатське вогнищепоходження культурних рослин - Північно-Західна Індія (нині Пакистан), весь Афганістан, Таджицька і Узбецька РСР і Західний Тянь-Шань. Це вогнище за кількістю видів значно поступається першим двом, але для радянської селекції він має дуже велике значення. Тут батьківщина головного хліба землі – м'якої пшениці, колосальний потенціал сортової різноманітності її, батьківщина карликової та круглозерної пшениці, найважливіших зернобобових культур – гороху, сочевиці, чини, нуту, кінських бобів.
Тут же введений у культуру бавовник - гуза, звідси ведуть свій початок багато олійних рослин. Це одне з вогнищ льону, кунжуту, коріандру, сафлору, основне вогнище моркви азіатських форм, вторинне вогнище для дині, одне з вогнищ фісташки, абрикосу та мигдалю з великою різноманітністю його форм.
Тут всього 42 види рослин, але вони відрізняються винятковою внутрішньовидовою різноманітністю, особливо у найважливішої культури - м'якої та карликової пшениці.
IV. Передньоазіатське вогнищеПоходження культурних рослин - внутрішня Мала Азія, все Закавказзя, Персія (нині Іран) та Гірський Туркменістан (радянський). Це вогнище чудове винятковим багатством видів культурних пшениць: дев'ять ботанічних видівпшениці ендемічні для районів Передньої Азії В межах Радянського Союзуу Вірменії налічується понад 200 різновидів пшениці із загального світового число їх 650. У Вірменії ж виявлено велику різноманітність форм пшениці - однозернянок та двозернянок.
Закавказзя і Мала Азія - основна батьківщина жита, яка тут представлена великою різноманітністю форм на відміну виключно одноманітної жита Європи. Тут же знайшли нові види дикої жита.
Передня Азія - батьківщина винограду, груші, аличі, черешні, граната, волоського горіха, айви, мигдалю та інжиру. Перші сади створено саме тут. У Грузії та Вірменії і тепер можна спостерігати всі еволюційні фази плодівництва: від лісів, що складаються з диких плодових дерев до сучасного садівництва.
Весь основний асортимент сортів винограду запозичений європейцями з Передньої Азії, де знайдено виноград у дикому стані, цілком придатний для культури.
З Туреччини, Персії (Іран) та нашої Середньої Азії походить все світове багатство сортів динь. Багато кормові трави: люцерна, перська конюшина (шабдар), деякі види еспарцету, пажитник, віка посівна та інші ведуть свій початок з Передньої Азії.
V. Середземноморське вогнищеПоходження культурних рослин включає всі країни узбережжя та островів Середземного моря. У цьому осередку передусім можна простежити велику роль людини у відборі різних форм рослин для культури. Рослини, що вирощуються в цих країнах, поступово набули найбільш культурних господарських ознак.
Більшість культурних рослин цього осередку - льон, ячмінь, боби, нут - відрізняються крупнозерностью, великоплідністю, тоді як у справжньої їх батьківщині (Середня Азія) представлені дрібнозерними формами.
Цікаво, що тут кожна велика цивілізація ввела в культуру свою кормову рослину: Єгипет (нині Об'єднана Арабська Республіка) і Сирія - олександрійська конюшина, на Аппенінському півострові ввели суллу і повзучу гігантську конюшину, на Піренейському півострові - одноквітку. З Сирії сталася чину, з Португалії – улекс.
Багато з важливих культурних рослин (пшениця, зернові бобові) за сортовим та видовим складом тут дуже різноманітні, що говорить про вторинний осередок їх походження.
Тут батьківщина маслини, ріжкового дерева, великої кількості овочевих культур, включаючи буряки, піщаного вівса та інших рослин. Загалом у цьому осередку налічується 83 види рослин.
VI. Абіссінське вогнищепоходження культурних рослин - Ефіопія, Еритрея та Сомалі.
Число рослин, властивих Ефіопії, невелике. Як мовилося раніше, під час відвідування її М. І. Вавиловым в 1927 року вона мало знала ні овочевих, ні плодових рослин. Там переважно було царство польових культур із їх винятковим сортовим розмаїттям.
Незважаючи на обмежений розмір площі, що обробляється, і на порівняно однакові екологічні умови Ефіопії, там були виявлені виняткові сортові багатства.
Основні площі посіву культурних рослин в Ефіопії зосереджено у гірських районах від 1500 до 2500 метрів над рівнем моря.
За кількістю ботанічних різновидів пшениці Ефіопія стоїть першому місці, у своїй генетичні і фізіологічні дослідження цих пшениць показали, що їх слід виділяти на особливі ботанічні види.
В Ефіопії центр формоутворення культурного ячменю, ні в якому іншому місці ніде немає такого розмаїття його форм. Тут і батьківщина хлібного злаку - теффа, своєрідних форм льону, що обробляється на насіння, з яких одержують борошно.
VII. Південномексиканський та Центрально-американський центрпоходження культурних рослин (включає і Антильські острови). Головною особливістюЦього центру формоутворення є різка локалізація вогнищ землеробства. Цей центр обмежується південними районами Мексики та невеликими територіями (гірськими) Гватемали та Гондурасу, де зосереджені основні багатства культурних рослин Нового Світу.
Тут батьківщина кукурудзи, яка має таке ж значення у Новому Світлі, як пшениця у Старому Світлі; без неї не могла зародитись цивілізація майя; Батьківщина; найближчого родича кукурудзи - дикого виду теосинте, основних американських видівквасолі, гарбуза, перцю, тропічних плодових рослин. Звідси пішла культура какао, батату, мексиканського томату.
З Південної Мексики беруть свій початок найкращі сортиамериканського бавовнику - упланди, на якому засноване світове бавовни.
На обмежених територіях Південної Мексики та Центральної Америкизосереджені культури-ендеми, тоді як на величезних просторах Північної Америкияк у минулому, так і тепер землеробство ґрунтується на запозичених культурах.
VIII. Південноамериканський (Перувіано-Еквадоро-Болівійський) центрпоходження культурних рослин. Тут радянськими експедиціями відкриті величезні і незаймані скупчення культурних рослин.
Виявлено десятки нових культурних та близьких до них диких видів картоплі, які з давніх-давен використовувалися індіанськими племенами.
Високогірні райони Перу, Болівії та Еквадору зберігають оригінальні ендеми, починаючи від картоплі та кінна бульбоплідними рослинами - ока, анью, вул'юко, властивими тільки цій частині земної кулі. Із зернових тут знайдено болівійський люпин та два види лободи (кіноа та каньяуа).
На цих обмежених територіях зібрано 45 видів різних рослин, причому культура землеробства тут неполивна і зосереджена в гірських рівнинах, так званій пуні.
VIIIa. Чилоанське вогнище- Невеликий район острова Чілое, розташований біля берегів Південного Чилі, дещо відрізняється від VIII вогнища. Звідси вперше європейці запозичили звичайну картоплю (Solanum tuberosum L.), що характеризується 48 хромосомами. Він виявився придатним для умов Європи, добре пристосовується до довгого дня. Більшість же найцікавіших для селекції форм картоплі з Перу, Болівії та Еквадору вимагають для нормального розвитку короткого дня й у звичайних умовах Європи, де довгий світловий день, бульб не утворює.
VIIIб. Бразильсько-Парагвайське вогнище. Величезна Бразилія заповнена найбагатшою дикою флорою - до 40 000 видів, але поки що дала світові дуже малу кількість культурних рослин. З них найважливіші – ананас, земляний горіх та маніок. Ці рослини ростуть у напівпустельних сухих районах. Каучукове дерево, батьківщина якого – долина річки Амазонки, перебуває там у дикому стані; його ввели в культуру голландці та англійці у Південній Азії.
У доколумбовий період індіанськими племенами Північної Америки біля США були окультурені соняшник і земляна груша (топинамбур), де у дикому вигляді вони й тепер.
Всі вісім основних вогнищ видового і сортового потенціалу найважливіших рослин на землі строго локалізовані, відокремлені пустинями або гірськими хребтами, що їх розділяють.
Китайське вогнище відокремлюється від Середньоазіатського величезною пустелею і гірськими напівпустель Центральної Азії. Передньоазіатське вогнище відокремлено від Середньоазіатського Баквійської (Афганістан) і Сеїстанської (Іран) пустель. Середньоазіатське вогнище від власне Індії відокремлено пустелею Тар. До Середземноморського вогнища примикають пустелі з півдня та сходу. Ефіопія оточена "берою". До гірських районів Перу та Болівії із заходу примикає пустеля Атакама. На північ від Мексиканського вогнища розташоване пустельне нагір'я.
У самій географії цих осередків є свої особливості - «наявність ізоляторів, які сприяли автономному розвитку флор, людських поселень, а їх взаємодії виникали самостійні землеробські культури. Для первісних народів ці пустелі були величезною перешкодою, яка надовго роз'єднує їх один від одного».
На основі результатів докладного та тривалого вивчення сортових багатств, зібраних (близько 250 000 зразків насіння та посадкового матеріалу було зібрано за життя М. І. Вавілова) експедиціями М. І. Вавілова та його співробітників, а також здобутих іншими шляхами, були складені диференціальні карти географічної локалізації різновидів пшениці, вівса, ячменю, жита, кукурудзи, проса, льону, гороху, сочевиці, бобів, квасолі, нуту, чину, картоплі, моркви та інших коренеплодів, томатів. На цих картах можна побачити, де концентрується основна сортова різноманітність названих рослин.
У розділі «Світові осередки (центри походження) найважливіших культурних рослин» М. І. Вавілов наводить 640 найважливіших культурних рослин землі, у тому числі країн Старого Світу припадає п'ять шостих від кількості, відомого у світі. Нове Світло дало людству близько 100 видів рослин.
У межах Старого Світу основна маса культурних рослин виникла у гірській та тропічній Азії – понад 400 рослин.
Все сказане показує складну картину розподілу сортового потенціалу на земній кулі, відмінну від тієї, яку представляли, наприклад, знамениті ботаніки Альфонс де Кандолль або Лауб про батьківщину пшениці.
Вивчення світових рослинних ресурсів дозволило повністю опанувати вихідний матеріал для селекційної роботиу Радянському Союзі і знову наново поставити проблему вихідного матеріалу для селекції.
У пошуках нових форм культурних рослин Микола Іванович звертався і до бур'янів, які, витісняючи основні первинні культури, поступово перейшли в культурні рослини, наприклад, жито, овес, рудик, суріпка, кілька видів південноамериканської картоплі.
Таким чином, для пошуків нових корисних ознак вівса селекціонер може звертатися, наприклад, до осередків давньої півб'яної культури, оскільки ця культура засмічується вівсом і зберігає велику та оригінальну різноманітність ознак культурного вівса.
При вивченні географічного розподілу видового та сортового складу у первинних осередках та розселення рослин з цих осередків знайдено певні закономірності, які полегшують пошуки необхідного рослинного матеріалу.
Відкриті М. І. Вавіловим закономірності свідчать, що первинні осередки формоутворення культурних рослин відрізняються як великим числом форм і рас, а й наявністю переважно домінантних ознак в рослин. У міру розселення культурних видів від центрів формоутворення до периферії у них починають переважати рецесивні ознаки. У гірських ізоляторах виявлені найцікавіші практичної точкирецесивні ознаки.
У Китаї зосереджена світова різноманітність голозерних ячменів, голозерного проса, крупнозерного голого вівса. Тут же відокремилися рецесивні форми воскової кукурудзи, квасолі, спаржевої лобії. Своєрідні безлігульні форми жита, м'якої та карликової пшениці знайдені на Памірі, у гірських ізоляторах Бадахшана в Афганістані та в районі Шугнана нашого гірського Таджикистану; тверді безлігульні пшениці – на острові Кіпр; великоплідністю та крупнозерністю відрізняються рослини країн Середземного моря. Рослини з ознаками скоростиглості, посухостійкості та багатьма іншими розташовані у певній географічній правильності.
Отже, у кожній області земної кулі є певний набір культурних рослин та їх форм із певними морфологічними, екологічними та іншими ознаками.
В результаті планомірного збору світових колекцій культурних рослин та диференційованого ботаніко-географічного їх вивчення М. І. Вавілов відкрив новий Світкультурних рослин з усією його різноманітністю, створив новий напрямок у науці про культурні рослини; розробив вчення про вихідний матеріал для радянської селекції та основи інтродукції рослин для нашої країни.
Інтродукція – у буквальному перекладі означає введення (у сільському господарстві- нових рослин, сортів з інших країн), але М. І. Вавілов надає «введення нових культур» складнішого поняття.
При вивченні цього матеріалу виникла і диференціальна внутрішньовидова систематика культурних рослин, у результаті з'явилося вчення М. І. Вавилова «Линнеевский вид як система». Все це дало змогу зробити видання великої колективної праці «Культурна флора СРСР». За життя Миколи Івановича вийшло сім томів цих праць.
«Культурна флора» охопила видове та сортове розмаїття всіх рослин на всій земній кулі, що мають практичне значення у рослинництві нашої країни. Вже сама можливість скласти і опублікувати таку працю на основі величезної, вперше розкритої та вивченої за певним планом світового сортового розмаїття показує, на яку небувалу висоту підняв М. І. Вавілов у нашій країні науку про культурні рослини.
Про практичне значення для нашої країни збору та вивчення «світових рослинних ресурсів» говорить велика кількість фактів. Наприклад, у двадцятих роках поточного століття світове картоплярство сильно страждало від грибних та вірусних захворюваньрослин єдиного та маловивченого культурного виду картоплі. Однак із зібраного радянськими ботаніками в Південній Америці сортового багатства культурної та дикої картоплі відібрано форми та раси, що відрізняються винятковою холодостійкістю, стійкістю до фітофтори та інших хвороб. Вже за життя М. І. Вавілова радянськими ботаніками було встановлено 18 видів культурної та дикої картоплі.
Неоціненна заслуга М. І. Вавілова полягає саме в тому, що, надаючи значення вивченню картоплі на його батьківщині - у Південній Америці, він організував (у 1926-1932 роках) низку експедицій (С. М. Букасов, С. В. Юзепчук та сам Н. І. Вавілов), які зібрали та відкрили багато нових видів культурної та дикої картоплі. Це дозволяло мобілізувати винятковий вихідний матеріал для його селекції. Завдання, про рішення якої не мріяв жоден селекціонер ні в Європі, ні в Америці, - виведення холодостійких, фітофторостійких і крохмалистих сортів картоплі - стало вирішуваним не тільки в СРСР, а й у всіх країнах світу.
Крім того, відкриття нових видів спростувало традиційне уявлення про видову єдність культурної картоплі.
Не менше значення для вітчизняної селекціїмає світова колекція пшениці ВІРу, більша частинаякої зібрана самим М. І. Вавіловим. Більшість районованих за Останнім часомнових сортів озимої твердої пшениці отримано гібридизацією або індивідуальним відбором із зразків колекції ВІР абіссинської групи, що відрізняється скоростиглістю, або сирійсько-палестинської групи (horanicum Vav.), що характеризується скоростиглістю, вимогливістю до тепла, низькою міцною соломиною і формою ).
Із залученням зразків цих груп пшениці в Таджицькому інституті землеробства виведено сорт Хоранка 46, в Азербайджанському інституті землеробства – три сорти: Хоранка, Аг-Бугда 13 та Шарк. Тверда пшениця групи villosum Jakub., привезена М. І. Вавіловим з Палестини, послужила основою нового українського сорту. озимої пшениці– Київська.
Великий інтерес також представляє група пшениць (ewropaea Vav.), зібраних у Північній Африціта Південній Європі та відмінних продуктивністю колосу, крупністю зерна та міцністю соломини. Зразки алжирської, туніської пшениць та інші з цієї групи стали хорошим вихідним матеріалом для селекціонерів Краснодарського краю, Поволжя, середньочорноземних областей.
Не менш цікава докладно досліджена М. І. Вавіловим своєрідна група пшениць (caspicum Vav.), що зимують у Дагестані та Закавказзі. З них виведені Дербентська чорноколоса та Таджицька чорноколоска.
Зібрані вченим в Аргентині дуже цінні групи м'яких пшениць представлені переважно гібридними формами(Отриманими головним чином шляхом
оодалейної гібридизації). Рослини пшениці цих груп слабо уражаються бурою іржею, не полягають і не обсипаються. Вони також послужили вихідним матеріалом для створення багатьох нових сортів м'яких пшениць різних зонСРСР (Азербайджанська 1, Азербайджанська 2, Осетинська 3, Ювілейна Осетії, Швидкостигла 3, Безоста 4 - сильна).
Сильні пшениці містять підвищений відсоток білка і мають хороші хлібопекарські якості.
Пшениці Афганістану, Швеції, Німеччини, Англії, Польщі, Канади, США також стали вихідним матеріалом для створення нових селекційних сортів в СРСР.
На матеріалах, зібраних експедиціями М. І. Вавілова радянський час, ґрунтувалася вся селекція бавовнику. Культура вологих субтропіків була побудована на асортименті, привезеному або експедиціями М. І. Вавілова, або фахівцями, надісланими відповідними радянськими організаціями за його планом.
ВІР протягом останніх десяти років життя М. І. Вавілова щорічно направляв на селекційні та рослинницькі станції сотні тисяч зразків насіння та посадкового матеріалу різних культур. Цей матеріал послужив виведення багатьох цінних сортів культурних рослин, нині введених у виробництво.
Ще за життя Миколи Івановича на базі світової колекції ВІР виведено близько 350 сортів зернових, технічних, кормових, овочевих, бобових та плодових культур, крім того, що дали селекціонери самого ВІР.
Три чверті різновидів культурних рослин, які стали наприкінці життя М. І. Вавілова відомими всьому світу, відкриті радянськими ботаніками.
Отже, завдання мобілізації рослинного капіталу земної кулі, що постала перед М. І. Вавіловим ще на зорі Радянської влади, в основному було вирішено за десять-дванадцять років. Ще в 1923 році в Петрограді, після повернення з першої поїздки до США, де вчений вивчав досвід вашингтонського Бюро рослинної індустрії, він сказав, що шлях для відновлення полів Радянської Росії той самий, що й у американців, але пройти його треба інакше.
І цей шлях було пройдено. «Експедиції Інституту рослинництва керувалися певним планом та суворо опрацьованою теорією. Вони довели, що теорія, якщо вона вірна, справді дає разючі результати. Дорогі експедиції, надіслані Вашингтоном, пройшли повз те, що знайшли радянські експедиції, озброєні сильною теорією», - писав М. І. Вавілов вже наприкінці 1933 року, коли основні, намічені їм за планом експедиції було завершено.
Ефект від знахідок радянських експедицій у Центральну та Південну Америку був настільки великий, що слідами їх посилалися спеціальні експедиції з Вашингтона, Швеції та Німеччини. Про масштаб роботи у цьому напрямі, проведеної на той час у Німеччині, можна судити хоча б тому, що професор Баур восени 1932 року показував М. І. Вавилову 100 000 сіянців різних форм картоплі.
Ботаніки з вашингтонського Бюро рослинної індустрії тоді зрозуміли, що перед ними серйозний суперник, що в поспіху оволодіння ресурсами земної кулі вони насамперед попрямували до найвідоміших. ботанічні садиі пройшли повз «вавіловські гірські вогнища Азії та Африки» і навіть не відвідали Афганістану, а Ефіопія залишилася майже не зворушеною дослідженнями доктора Харлана, який після експедиції М. І. Вавілова був посланий туди вдруге.
Вони зрозуміли і те, що практичне значення теорій радянського вченого величезне. Справа навіть не в тому, щоб «здогадатися визначити» осередки (центри) зосередження сортових багатств культурних рослин, а й у тому, щоб вивчити культурні рослини. М. І. Вавилову знадобилося десять років вивчення расового складу м'яких пшениць, щоб розчленувати цей вид за 66 ознаками. І лише після цього він зміг намітити на карті світу передбачуваний центр формоутворення м'якої пшениці.
Якою має бути робота систематика, анатома, географа, генетика, фізіолога, щоб визначити центри формоутворення хоча б найголовніших культур? Вашингтонським ботанікам здавалося, що це просто фантазія. І вони запитували себе, чи не надто метушливо вони пропрацювали тридцять років.
Найбільше ботаніків з вашингтонського Бюро вражало те, що деякі вавіловські центри походження культурних рослин знаходяться у них у Новому Світі та розташовані там, де процвітали культури майя, ацтеків, інків та чибчів, куди вашингтонські ботаніки навіть не заглядали.
Коли М. І. Вавілов приступав до роботи зі збирання та вивчення світових колекцій культурних рослин, він говорив, що радянським ботанікам не по дорозі з вашингтонськими.
Це він пов'язував з тим, що молода Радянська держава будує своє життя соціалістичних засадах. І швидко настане час, коли наше сільськогосподарське виробництво, засноване тоді на мільйонах найдрібніших селянських господарств, буде реорганізовано на нових соціалістичних засадах. І від науки будуть потрібні гігантські зусилля для швидкого вирішення цього завдання. Зокрема, очолювані М. І. Вавіловим інститути повинні забезпечити країну новими культурами, новими сортами, відповісти на питання, що стосуються спеціалізації сільського господарства.
І слід зазначити, що М. І. Вавілов разом з колективом співробітників були достатньо підготовлені до цього. Величезні сортові багатства найважливіших культур ще наперед були надані радянським селекційним станціям як вихідний матеріал для селекції.
М. І. Вавілов поставив багато нових проблем: осеверіння землеробства, освоєння пустель, гірських і посушливих районів; проблему нових культур та багато іншого. Для вирішення цих проблем були потрібні знання культурних рослин, був потрібний інтродукційний матеріал.
Завдяки оволодінню світовими рослинними капіталами та детальному вивченню рослинництва нашої країни (сортовипробування та географічні посіви), колектив Інституту рослинництва під керівництвом М. І Вавілова зміг впоратися із завданням Народного комісаріату землеробства СРСР зі складання праці «Рослинництво СРСР» згідно з рішенням XVI .
Ця праця у шістдесят друкованих аркушів із численними картами була випущена у винятково короткий термін (15 грудня 1932 року). У складанні його брало участь близько 100 вчених-фахівців: рослинників, селекціонерів, ботаніків, кліматологів та ґрунтознавців. У книзі підбито підсумки наших знань того часу про культурну флору радянських полів та надано перший проект раціонального розміщення культур та сортів на величезній території Радянської країни, відповідно до соціалістичної реконструкції та спеціалізації сільського господарства.
Тільки наша Соціалістична держава вперше у світі в плановому порядку, на наукових засадах, склала проект раціонального розміщення культур та сортів та практично здійснила його. Наукова основа цього проекту і містилася у «Рослинництві СРСР».
На закінчення необхідно відповісти, що створений за життя М. І. Вавілова фонд сортового розмаїття культурних рослин у ВІР зберігається і понині. Його продовжують вивчати, поповнювати. Ботаніки нашої країни та багатьох зарубіжних, особливо соціалістичних, країн, використовуючи теорію М. І. Вавілова, продовжують розвивати розпочату справу вивчення культурної і дикої корисної флори земної кулі.
Якщо ви знайшли помилку, будь ласка, виділіть фрагмент тексту та натисніть Ctrl+Enter.
Згадайте з підручників «Рослини. Бактерії. Гриби та лишайники» та «Тварини», з якою метою людина вирощує культурні рослини та розводить свійських тварин. Що служить основною рушійною силою та матеріалом для створення людиною нових сортів культурних рослин та порід свійських тварин?
З давніх-давен людина для своїх потреб вів промисел різних тварин і збирав рослини. Зі збільшенням населення Землі та розширенням його осілості, природа вже була не в змозі задовольнити потреби людей в їжі, одязі та інших ресурсах. Людина опинилася перед необхідністю цілеспрямованого вирощування рослин та розведення необхідних йому тварин. Поступове накопичення відомостей про ці давні заняття людства призвело до оформлення селекції (від лат. селекціо - вибір, відбір) - науки про методи виведення сортів рослин та порід тварин з потрібними людиніознаками.
Походження культурних форм організмів.Першим етапом селекції було окультурення дикорослих рослинта одомашнення диких тварин. Це почалося близько 30-20 тис. років тому з випадкового, мабуть, вирощування нашими далекими предками диких рослин, що росли по сусідству з їхніми домами.
Переважна більшість рослин, що оброблялися людиною, спочатку була окультурена в районах, що відрізнялися багатою флорою і розвиненим землеробством. Вони збігалися з осередками найдавніших цивілізаційКитаю, Індії, Месопотамії, Ірану, Греції, Риму, Єгипту та Центральної Америки (рис. 172).
Мал. 172. Центри походження деяких культурних рослин н домашніх тварин
Великий внесок у вивчення походження культурних рослин зробив вітчизняний вчений МиколаІванович Вавілов (рис.171). В результаті організованих експедицій по всьому світу, Вавілова зі співробітниками вдалося зібрати колекцію насіння культурних рослин.
Мал. 171. Микола Іванович Вавілов (1887 - 1943)
Мал. 173. Яблуня домашня
Проаналізувавши цей матеріал, він дійшов висновку, що район найбільшого генетичного, отже й сортового розмаїття тієї чи іншої виду культурної рослини є його центром походження.
Центри походження свійських тварин, як і, як і центри походження культурних рослин, збігаються з осередками найдавніших цивілізацій. Ці області переважно визначаються ареалами проживання диких предків свійських тварин (рис. 172).
Сорт та порода.Вчені-селекціонери працюють із сортами рослин та породами тварин. Сорт - це група створених у результаті селекції культурних рослин одного виду, наприклад, яблуня домашня (рис. 173), що володіють господарсько-цінними ознаками, що передаються у спадок.
Сорти культурних рослин поділяють на місцеві та селекційні. Місцеві сорти отримані внаслідок тривалого природного та штучного відборів у процесі вирощування тієї чи іншої культури. Селекційні сорти (рис. 174) створюються у науково-дослідних установах з використанням методів генетики та селекції.
Мал. 174. Сорти яблуні
Порода - це група створених у результаті селекції сільськогосподарських тварин одного виду, наприклад, курка, вівця, свиня, що володіють господарсько-цінними ознаками, що передаються у спадок.
Розрізняють примітивні та заводські породи свійських тварин. Примітивні породи добре пристосовані до місцевих умов, витривалі та відрізняються невисокими, але стабільними якостями. Заводські породи розлучаються у спеціальних племінних господарствах. Вони мають особливо цінні якості, високу продуктивність і використовуються для отримання елітних тварин (рис. 175).
Мал. 175. Породи коней
Отже, сорт і порода є штучно створені людиною внутрішньовидові угруповання - популяції організмів, які мають господарсько-цінними успадкованими ознаками.
Особливості культурних форм організмів.Домашні тварини та культурні рослини різко відрізняються за цілою низкою ознак від своїх диких предків. Насамперед, культурні формиорганізмів мають значно більшу розмаїтість спадкової мінливості, ніж їх родоначальні види. Така різноманітність - результат творчої ролі штучного відбору, що проводиться людиною зі збереження особин з ознаками, що його цікавлять (рис. 177).
Мал. 177. Ілюстрація творчої ролі штучного добору: різні сортитроянд відрізняють забарвленням, формою та числом пелюсток віночка; предок культурних троянд- шипшина (в центрі) має рожеве забарвлення віночка та п'ять пелюсток
Мал. 176. Півень породи Йокогамський фенікс
Часто культурні форми організмів мають ознаки, непотрібні і навіть шкідливі для них, але корисні для людини. Наприклад, півні декоративної породи Йокогамський фенікс, мають хвостове пір'я, завдовжки до 11 м. Така ознака, безумовно, заважала б птиці жити в природних умовах, але як потрібна (декоративна) людина була закріплена штучним відбором при виведенні цієї породи (рис. 176). .
Інша відмінність культурних форм організмів у тому, що й продуктивність, зазвичай, вище, ніж у споріднених їм диких видів організмів. Наприклад, несучість курей породи Білий леггорн сягає 350 яєць на рік, які предки - банківські кури відкладають лише 18-20 яєць на рік (рис. 178). Отже, селекція культурних форм організмів веде до створення таких сортів рослин і порід тварин, які мають потрібні людині ознаки та найбільшу продуктивність.
Мал. 178. Кури несучої породи Білий леггорн (ліворуч) та їхні предки - банківські кури (праворуч)
Вправи з пройденого матеріалу
- Поясніть, що таке селекція.
- Які передумови окультурення людиною дикорослих рослин та одомашнення диких тварин?
- Розкажіть про вклад Н.І. Вавілова у вивчення походження культурних рослин.
- Чому центри походження культурних форм організмів збігаються з осередками найдавніших цивілізацій людства?
- Що таке сорт та порода?
- Чим культурні форми організмів відрізняються від своїх диких предків?
Використовуючи підручники з історії Стародавнього світуі географічну карту, з'ясуйте, з осередками якихось найдавніших цивілізацій збігаються центри походження найважливіших культурних рослин та свійських тварин.
За свою історію людство одомашнило близько 3000 видів дикорослих рослин, перетворивши їх на зернові, бобові, плодові, технічні та декоративні культури. Процес приручення тварин не був таким успішним, людина одомашнила лише близько 60 видів ссавців, 12 видів птахів та менше 10 видів риб та комах.
Чим різноманітніший вихідний матеріал, що використовується для селекції, тим більші можливості дає він для успішного створення сортів і тим ефективнішими будуть результати селекції. Але де в природі шукати це різноманіття.
Н.І. Вавілов зі співробітниками в результаті численних експедицій вивчив різноманіття та географічне поширення культурних рослин. Експедиціями були охоплені вся територія колишнього Радянського Союзу та багато зарубіжних країн: Іран, Афганістан, країни Середземномор'я, Ефіопія, Центральна Азія, Японія, Північна, Центральна та Південна Америка та ін.
Під час цих поїздок було досліджено близько 1600 видів культурних рослин. З експедицій було привезено тисячі зразків насіння, які висівали у розплідниках Всесоюзного інституту рослинництва, розташованих у різних географічних зонах колишнього СРСР. Робота з вивчення світового різноманіття культурних рослин триває й у час. Ці найцінніші унікальні колекції, що постійно поповнюються, служать матеріалом для селекційної роботи.
Через війну вивчення цього колосального матеріалу Н.І. Вавілов встановив важливі закономірності, показавши, що не у всіх географічних зонах культурні рослини мають однакову різноманітність.
Для різних культур є свої центри різноманіття, де зосереджено найбільша кількістьсортів, різновидів, різноманітних спадкових ухилень. Ці центри різноманіття є й районами походження сортів цієї культури. Більшість центрів збігаються з давніми осередками землеробства. Це переважно не рівнинні, а гірські райони.
Таких центрів різноманіття Н.І. Вавілов нарахував спочатку 8. У пізніших роботах він розрізняє 7 основних центрів.
Південноазіатський тропічний центр.Тропічної Індії, Індокитай, Південний Китай, острови Південно-Східної Азії. Винятково багатий на культурні рослини (близько половини відомих видівкультурних рослин). Батьківщина рису, цукрової тростини, безліч плодових та овочевих рослин.
Східноазіатський центр.Центральний та Східний Китай, Японія, острів Тайвань, Корея. Батьківщина сої, кількох видів проса, безлічі плодових та овочевих культур. Цей центр теж багатий на види культурних рослин - близько 20% світового різноманіття.
Південно-Західноазіатський центр.Мала Азія, Середня Азія, Іран, Афганістан, Північно-Західна Індія. Батьківщина кількох форм пшениці, жита, багатьох зернових, бобових, винограду, плодових. У ньому виникло 14% світової культурної флори.
Середземноморський центр.Срани розташовані на берегах Середземного моря. Цей центр, де розташовувалися найбільші давні цивілізації, дав близько 11% видів культурних рослин. У тому числі маслини, багато кормові рослини(конюшина, сочевиця), багато овочевих (капуста) та кормові культури.
Абіссінський центр.Невеликий район Африканського материка (територія Ефіопії) із дуже своєрідною флорою культурних рослин. Очевидно, дуже давнє вогнище самобутньої землеробської культури. Батьківщина зернового сорго, одного виду бананів, олійної рослини нуту, ряду особливих форм пшениці та ячменю.
Центральний центр.Південна Мексика. Батьківщина кукурудзи, бавовнику, какао, ряду гарбузових, квасолі.
Андійський (Південноамериканський) центр.Включає частину району Андійського гірського хребта вздовж західного узбережжя Південної Америки. Батьківщина багатьох бульбоносних рослин, у тому числі картоплі, деяких лікарських рослин(кокаїновий кущ, хінне дерево та ін).
Переважна більшість культурних рослин пов'язана у своєму походженні з одним або декількома з перелічених вище географічних центрів.
У своїх експедиціях Вавілов зібрав найбагатшу колекцію культурних рослин, знайшов родинні зв'язки між ними, передбачив можливі для виведення раніше невідомі, але закладені генетично властивості цих культур. Він виявив існування районів із максимальною концентрацією видів, різновидів та сортів певних культурних рослин, а також те, що ці райони пов'язані з місцями найдавніших цивілізацій.
У ході досліджень Н.І. Вавілова було виявлено сім основних географічних центрів походження культурних рослин.
1. Південноазіатський тропічний центр (Рис. 2) включає тропічну Індію, Індокитай, Південний Китай, Південно-Східну Азію. Культурні рослини центру: рис, цукрова тростина, огірок, баклажан, цитрусові, манго, банан, кокосова пальма, чорний перець – близько 33 % усіх культурних рослин.
Мал. 2. Південноазіатський тропічний центр ()
2. Східноазіатський центр – Центральний та Східний Китай, Японія, Корея, Тайвань (Рис. 3). Звідси походять соя, просо, гречка, слива, вишня, редька, волоський горіх, Мандарин, хурма, бамбук, женьшень - близько 20% культурних рослин.
Мал. 3. Східноазіатський центр ()
3. Південно-західноазіатський центр – Мала Азія, Середня Азія, Іран, Афганістан, Південно-Західна Індія (Рис. 4). Цей центр є прабатьком пшениці, ячменю, жита, фундуку, бобових культур, льону, конопель, ріпи, часнику, винограду, абрикосу, груші, дині – близько 14 % усіх культурних рослин.
Мал. 4. Південно-Західноазіатський центр ()
4. Середземноморський центр – країни узбережжя Середземного моря (Мал. 5). Звідси вийшли капуста, цукрові буряки, маслини, конюшина, сочевиця, овес, льон, лавр, кабачок, петрушка, селера, виноград, горох, боби, морква, м'ята, кмин, хрін, кріп - близько 11% культурних рослин.
Мал. 5. Середземноморський центр ()
5. Абіссінський, або Африканський центр - Абіссінське нагір'я Африки в районі Ефіопії (Рис. 6). Звідти походять пшениця, ячмінь, сорго, кава, банани, кунжут, кавун - близько 4% культурних рослин.
Мал. 6. Абіссінський, або Африканський центр ()
6. Центральноамериканський центр – Південна Мексика (Рис.7). Родоначальник квасолі, кукурудзи, соняшнику, бавовнику, какао, гарбуза, тютюну, топінамбуру, папайї – близько 10 % культурних рослин.
Мал. 7. Центральноамериканський центр ()
7. Американський, або Андійський центр - західне узбережжя Південної Америки (Рис. 8). З цього центру походять картопля, томат, ананас, солодкий перець, хінне дерево, кокаїновий кущ, гевея, арахіс - близько 8% культурних рослин.
Мал. 8. Південноамериканський, або Андійський центр ()
Ми познайомилися з найважливішими центрами походження культурних рослин, пов'язані як з флористическим багатством, а й з найдавнішими цивілізаціями.
Список літератури
- Мамонтов С.Г., Захаров В.Б., Агафонова І.Б., Сонін Н.І. Біологія Загальні закономірності. – Дрофа, 2009.
- Пономарьова І.М., Корнілова О.А., Чернова Н.М. Основи загальної біології. 9 клас: Підручник для учнів 9 класу загальноосвітніх установ / Под ред. проф. І.М. Пономарьової. - 2-ге вид., перераб. - М: Вентана-Граф, 2005.
- Пасічник В.В., Кам'янський А.А., Криксунов Є.А. Біологія Введення в загальну біологію та екологію: Підручник для 9 класу, 3-тє вид., Стереотип. - М: Дрофа, 2002.
- Dic.academic.ru ().
- Proznania.ru ().
- Biofile.ru ().
Домашнє завдання
- Хто сформулював повну теорію центрів походження видів культурних рослин?
- Якими є основні географічні центри походження культурних рослин?
- Із чим пов'язані центри походження культурних рослин?
