| Статистика |
Онлайн всего: 1 Гостей: 1 Пользователей: 0 |
|
О систематике и полевых номерах
Систематика раздел ботаники, занимающийся естественной классификацией растений. Экземпляры со многими сходными признаками объединяют в группы, называемые видами. Тигровые лилии – один вид, белые лилии – другой и т.п. Похожие друг на друга виды в свою очередь объединяют в один род, например все лилии, относятся к одноименному роду – Lilium. Если у вида близких сородичей нет, он образует самостоятельный, т.н. монотипический род, как гинкго двулопастный (род Ginkgo). Определенные черты сходства между лилиями, тюльпанами, гиацинтами и некоторыми другими родами позволяют объединить их в одно семейство – лилейные (Liliaceae). По такому же принципу из семейств составляются порядки, из порядков – классы. Возникает иерархическая система из групп различного ранга. Каждая такая группа, независимо от ранга, например род лилия, семейство амариллисовые или порядок розовые, называется таксоном. Принципами выделения и классификации таксонов занимается особая дисциплина – таксономия.
Систематика – необходимая основа любой отрасли ботаники, так как она характеризует, насколько позволяют накопленные данные, взаимосвязи между разнообразными растениями и дает растениям официальные названия, позволяющие специалистам различных стран обмениваться научной информацией.
ВОЗНИКНОВЕНИЕ И РАЗВИТИЕ КЛАССИФИКАЦИИ РАСТЕНИЙ
В литературных памятниках, оставшихся от древнейших цивилизаций, содержится очень мало сведений о классификации и названиях растений. Первым ботаником принято считать грека Теофраста – ученика Аристотеля, жившего в 4 в. до н.э. Он разделял все растения на деревья, кустарники, полукустарники и травы – группы, не являющиеся естественными в современном понимании, но полезные для тех, кто занимался выращиванием растений. Вклад в ботанику древних римлян ограничился известными компилятивными трудами Плиния и несколькими поэмами. Греческий врач Диоскорид в 1 в. составил обзор широко использовавшихся лекарственных трав. После распада Римской империи в науках на несколько веков воцарился застой, после которого ботаника возродилась в Европе в виде «травников» – книг, описывающих целебные свойства широко распространенных растений. Более древние труды были по большей части утрачены европейцами, зато их сохранили арабы.
После изобретения в 15 в. книгопечатания стали регулярно публиковаться травники. Например, много изданий выдержала книга Сад здоровья (Ortus sanitatis). Эти труды были неточны и полны суеверий, но их распространение стимулировало работу настоящих ученых.
В этот же период стали появляться ботанические сады – в Падуе и Пизе, затем в Лейдене, Гейдельберге, Париже, Оксфорде, Челси и других городах. Сначала ученые разводили в них живые лекарственные травы. Потом появились гербарии, т.е. коллекции сухих растений. Считается, что первый гербарий собрал Лука Гини.
Медицинские травники продолжали выходить до конца 16 в. (один из лучших составил английский ботаник Джон Герард), но ученых все больше интересовали сами растения, независимо от их лечебных свойств. Уже в 13 в. Альберт Великий описывал структуру растений в своих трудах по естественной истории. В 1583 Андреа Чезальпино классифицировал растения по строению их цветков, плодов и семян. Близкими методами пользовались в начале 18 в. Пьер Маньоль и его ученик Турнефор. Примерно тогда же, в 17 в., профессор Оксфордского университета Роберт Морисон сумел выделить некоторые «естественные» группы растений, в частности семейства зонтичных (Umbelliferae) и крестоцветных (Cruciferae). Великий английский ботаник Джон Рей пошел еще дальше, объединив семейства в группы более высокого ранга. Он обратил внимание на важность для классификации количества семядолей (зародышевых листьев), предложив различать двудольные (с двумя семядолями) и однодольные (с одной семядолей) растения. Эта «естественная» система исходила из признания стойких сочетаний признаков и предполагала детальное их изучение, выгодно отличаясь от чисто искусственных классификаций, основанных на субъективно выбранных чертах сходства.
Все эти тенденции нашли свое наиболее полное выражение в работах гениального шведского ботаника 18 в. Карла Линнея, с 1741 по 1778 профессора медицины и естественной истории Упсальского университета. Он классифицировал растения главным образом по числу и расположению тычинок и плодолистиков (репродуктивных структур цветка). Эта «половая» система благодаря своей простоте и легкости включения в нее различных видов получила широкое признание. Кроме того, Линней на основе сложных многословных названий, данных «типам» организмов его предшественниками, создал принципы современной биологической номенклатуры. У немецкого ботаника Бахмана (Ривиниуса) он заимствовал двойные видовые названия: первое слово соответствует роду, второе (видовой эпитет) – собственно виду.
В 1789 Антуан Лоран де Жюсье объединил все известные тогда роды в 100 «естественных порядков», а те – в несколько классов. С этого момента можно отсчитывать историю современной классификации растений. Системы, предложенные Жюсье (Neochilenia joussier) и его последователями, постоянно совершенствовались по мере накопления данных и постепенно вытеснили «половую классификацию». При этом двойная номенклатура, разработанная Линнеем, оказалась настолько удобной, что используется, и по сей день. В 1813 Огюстен Пирам Декандоль опубликовал исчерпывающий труд по классификации растений. Выделенные им группы различались особенностями семядолей, лепестков, плодолистиков и других структур. В 1859 публикация труда Происхождение видов путем естественного отбора в корне изменила взгляды на таксономию. Термин «естественная система» приобрел современное звучание и стал означать родственные связи между организмами, сложившиеся в результате их происхождения от общего предка. Близость между видами стала определяться тем, насколько давно существовал такой их предок. Претендующая на «естественность» схема классификации превратилась в своего рода поперечный срез эволюционного процесса, и все прежние схемы были пересмотрены именно с этой точки зрения. Появилось представление о «примитивных» и «продвинутых» признаках. Август Вильгельм Эйхлер построил на этой основе совершенно новую систему растений. Стремление отразить в систематике ход эволюции живого осталось ведущей тенденцией этой области ботаники и в 21 в., чему особенно способствовало развитие микроскопии и генетики. Параллельно продолжают пополняться коллекции растений как хорошо изученных, так и новых для ботаников регионов.
НОМЕНКЛАТУРА
Те немногие виды растений, которые были известны составителям травников, получали названия примерно таким же образом, как в античные времена. Так, конкретный «тип» лилии обозначался словом Lilium, за которым следовала описательная фраза, позволяющая отличить его от лилий других «типов». При этом пользовались латынью – языком, господствовавшем в европейской науке до 19 в. По мере открытия новых видов, построенные по такому правилу «научные» названия, во-первых, все более усложнялись, а, во-вторых, неодинаково формулировались различными учеными, что приводило к путанице. Эти трудности исчезли с появлением двоичной (бинарной, биноминальной) номенклатуры и принципа приоритета.
С введением системы двойных названий описание одного из видов роз, например, сократилось с Rosa caule aculeato, pedunculis hispidis, calycibus semipinnatis glabris («роза с шиповатым стеблем, щетинистыми цветоносами и полуперистыми гладкими чашелистиками») до «биномена» Rosa centifolia («роза столистная»). Кроме того, описывая тысячи новых видов и сотни новых родов, ботаники, работавшие независимо друг от друга, неизбежно называли одни и те же таксоны по-разному. На кого из авторов должны были ориентироваться все остальные? Бывало и так, что одно и то же название давалось различным видам или родам. В результате этого к середине позапрошлого века номенклатура растений вновь оказалась на грани хаоса. В 1813 Декандоль предложил принцип приоритета: за таксоном сохраняется первое, предложенное для него название. Возник вопрос, где искать «самое первое» название, особенно родовое. У Линнея? В травниках? У Теофраста? Неясно было также, что считать собственно научной публикацией и что делать, если ранг таксона меняется, например вид начинают считать разновидностью или переносят в другой род. И на Международном ботаническом конгрессе в Лондоне в 1866 Альфонса Декандоля попросили набросать ее правила, которые помогли бы преодолеть сложившиеся трудности. Через год он опубликовал свои «законы номенклатуры», которые были приняты ботаниками на следующем конгрессе, в Париже. Эти законы четко определяли, как должно даваться название таксону любого ранга (виду, роду, семейству, порядку и т.д.) и какова иерархия этих таксонов. Они устанавливали критерии признания научной публикации приоритетной. Основой номенклатуры были признаны труды Линнея: приоритетным стало считаться название, данное таксону этим ученым, а если сам он этого не сделал, то название, появившееся первым после выхода его трудов.
ПРИНЦИПЫ ТАКСОНОМИИ
Работа систематиков включает несколько направлений – от сбора растений и описания новых таксонов до генетических экспериментов.
• Описание новых таксонов. Хотя сейчас уже известно примерно 300 000 видов растений, обширные области планеты остаются слабо исследованными с ботанической точки зрения. Особенно много новых видов и родов скрывают тропические области. Методы сбора материала были во многом усовершенствованы: ученые берут с собой аппараты для быстрого высушивания и расправления образцов растений, составляют подробные описания мест, где они были собраны, часто дополняют гербарные экземпляры материалом, подготовленным для микроскопии.
• Ревизия таксонов. Углубление знаний по морфологии растений и появление обширных коллекций растений стимулировало пересмотр представлений о некоторых родах и видах.
• Отбор критериев классификации. На заре систематики растения распределяли по видам и другим таксонам на основе внешних признаков, включая те, которые можно разглядеть через лупу. Позднее к этим внешним признакам добавились микроскопические особенности внутреннего строения (анатомии). В целом для классификации важны те признаки, которые не зависят (или мало зависят) от условий среды. Полезны также черты, устойчивые с макроэволюционной точки зрения, т.е. не связанные непосредственно с выживанием, а потому слабее, чем другие, затрагиваемые текущим естественным отбором. Например, такие признаки, как число частей цветка, листорасположение, тип плода и некоторые анатомические особенности, намного более устойчивы, а потому и гораздо важнее для классификации, чем размеры, цвет или опушение, меняющиеся в зависимости от условий среды.
• Экспериментальное выращивание. О пользе наблюдений над изменениями, происходящими с растениями при пересадке, писал еще Дж.Рей в 17 в., но систематически к этому методу ботаники стали прибегать только в нашем столетии. Выращивая экземпляры из различных местообитаний в обычном саду, часто можно определить их стабильные, не меняющиеся при перемене условий существования признаки, т.е. те признаки, которые позволяют судить об эволюционных взаимосвязях. Во многих случаях удавалось показать, что различия, которые считались обусловленными особенностями почвы, климата и других внешних факторов в местах произрастания сравниваемых экземпляров, имеют наследственную основу, т.е. важны для таксономии.
• География растений (фитогеография). Теория эволюции глубоко повлияла на подходы к исследованию географического распространения (ареалов) таксонов. Уже в конце 19 в. ботаники, в отличие от первопроходцев тропической Африки и Америки, поняли, насколько маловероятно, что в новых для науки регионах будут найдены одни и те же виды и роды растений. Стало ясно, что у каждого вида есть вполне определенное место происхождения, из которого он распространялся в другие доступные для него районы.
• Цитология и генетика. Как уже говорилось, естественная система организмов призвана отражать их происхождение от общих предков. Построенные схемы классификации могут быть подтверждены или опровергнуты данными генетики (экспериментальной селекции) и цитологии (в особенности данными, получаемыми при изучении делящейся клетки). Известно, что число и форма хромосом, зависят от систематического положения организма.
• Биохимическая систематика. Сравнение в целях классификации содержащихся в растениях веществ было впервые проведено в 1960-х годах и оказалось весьма полезным. Присутствие некоторых соединений, например тех или иных алкалоидов, флавоноидных пигментов и терпенов, часто ограничивается вполне определенными таксонами, выделенными на основе других признаков.
• Молекулярная систематика. Открытие в конце 1970-х годов бактериальных ферментов эндонуклеаз, «разрезающих» ДНК в строго определенных точках, позволило биологам выделять и изучать отдельные гены и даже целые геномы (полные наборы генов) различных организмов. Почти одновременно появились методы секвенирования, т.е. определения точной нуклеотидной последовательности участков ДНК. Для систематики очень важно знание генетической основы конкретного морфологического (структурного) признака. Если генетическая основа общего признака у двух видов одинакова, значит, можно говорить об их прямом родстве, если различна – перед нами феномены параллелизма или конвергенции, т.е. независимо возникшего сходства у близкородственных или далеких друг от друга таксонов.
Одним из основных принципов таксономии является отбор критериев (признаков) которые кладутся в основу отличий одних видов от других. Именно отбор критериев, часто зависящий от субъектов-ботаников, лежит в основе того, что учёные часто спорят, что считать видом, а что разновидностью, что составляет совокупность данных таксонов один род или это несколько родов.
И такие споры очень горячи, в том числе и среди специалистов-кактологов, что особенно актуально для любителей этих растений. Внимательно изучая эту тему, можно придти к выводу, что в систематике кактусов имеются две тенденции: это течение «делителей» и течение «укрупнителей». Суть этих течений, что одни систематики стараются свести к минимуму число видов и родов в любимом нами семействе, а другие считают, что даже малейшие различия являются поводом для описания нового вида, а то и рода. Переодически преобладают доводы делителей, затем они сменяются доводами укрупнителей. И что самое интересное: если рассматривать отдельные частности, то порой правы и те и другие, так же и не правы те и другие. То есть истина где-то, как всегда посредине.
Немецкая школа кактологов всегда тяготела к рассмотрению мельчайших подробностей – это школа «делителей». И ярким представителем этой школы был Курт Бакеберг. Так Бакеберг считал существенными экологические признаки. Например, у него был род Echinopsis и похожие растения рода Pseudolobivia – растения морфологически весьма похожие, в том числе и строение их цветов. Вся разница в том, что эхинопсисы цветут ночью, а псевдолобивии днём. Следовательно, у них разные насекомые опылители, эти растения не могут переопыляться между собой и этого признака достаточно, чтобы разделить их на разные роды. С чем категорически не согласна американская школа кактологов, в частности Дэвид Хант. И поэтому сейчас существует большой полиморфный род Echinopsis, в который вошли и упомянутые эхинопсисы, псевдолобивии и лобивии, трихоцереусы, сетиэхинопсисы, хелиантоцереусы. Бакеберг различал род Parodia и род Notocactus. Самое главное различие у этих родов цвет рыльца пестика у цветков. У пародий рыльца желтого цвета, у нотокактусов рыльца красные, а у бразиликактусов зелёные. Хант посчитал это различие несущественным, и упразднил роды нотокактус и бразиликактус, растения поместил отдельной трибой в род пародия. Также были упразднены роды медиолобивия, айлостера, сулькоребуция и вейнгартия. Все они сведены отдельными трибами в ставший обширным род Rebutia. То же можно сказать и о роде Erisice. В него вошли хорошо различимые друг от друга растения бывших родов неочиления, неопортерия, менее различимых родов хоридокактус, пиррокактус. Были три близких рода Ariocarpus, Roseocactus, Neogomesia. Эти роды различались друг от друга расположением борозды и ареолы. Этот признак сочтён несущественным, и теперь мы имеем один род Ariocarpus. Такие же примеры можно привести и по сведению в один вид нескольких и довольно разнородных растений. И особенно это спорно на примере отдельных видов ребуций и эриосице. Другая крайность наблюдается в отношении гимнокалициумов. Как прекрасно видно в книге В. Гапона «11000 км по Аргентине» очень дробно рассматривается этот род. И малейшие отклонения в форме и цвете колючек, в цвете эпидермиса и другие мелочи дают повод вновь найденные растения описывать, ну если не как новый вид, то, по крайней мере как новый подвид или хотя бы вариетет. То же самое можно сказать и в отношении ариокарпусов, сулькоребуций, особенно если они попадаются на глаза чешским или немецким коллекторам. В результате спорности этих положений возникает так сказать «пересортица», что вызывает путаницу и затруднения в кругах коллекционеров и любителей. Что бы как-то разрешить эти противоречия коллекционеры прибегают к приобретению растений под полевыми номерами.
Что это такое «полевые номера» и нужны ли они любителям? Что касается нужности или не нужности маркирования растений полевыми номерами ответ определяется уровнем притязаний самого любителя. Есть любители, собирающие растения данной группы, которым достаточно знать, как называется данный кактус, то им полевые номера не нужны. Но есть коллекционеры пытающиеся собрать все имеющиеся формы данного вида, даже не признаваемые современными систематиками, то тут полевые номера весьма кстати.
Полевые номера – это номера, которые присваивает растениям сборщик. Возможно, собранное растение или семена с этого растения будет сазу определено до вида, а то и до разновидности. Возможно, определение потребует кропотливой кабинетной работы, после окончания полевого сезона. Для каждого номера заносится запись в полевом дневнике, где имеется информация о месте произрастания (более или менее подробная, или координаты GPS), может быть отмечена высота над уровнем моря, ориентация горного склона, описание растительного сообщества. Часто записи в дневнике дополняются фотографиями. Любой полевой номер представляет собой комбинацию латинских букв (от одной до четырёх) и цифр. Буквы представляют собой инициалы сборщика или сборщиков: WR – Вальтер Рауш, VG – Виктор Гапон, P – супруги Пильц. Большинство сборщиков используют обычную нумерацию своих находок: 1, 2, 3 и т.д. Сборщики семян гимнокалициумов включают в номер группу цифр обозначающих год и номер места произрастания и другую группу цифр обозначающих номер растения: VG09-720/321а.
Мы знаем полевые номера. А как по ним понять, где собраны растения? Тут на помощь любителям приходит интернет и самый информированный сайт “Field Number Query Results”
Однако и на этом самом информированном сайте информация, к сожалению недостаточно полна, имеется досадные накладки. Об этом подробнее можно прочитать в статье Н. Ефремовой «Полевые номера в коллекционировании кактусов» КИНТО №4*-2011.
В заключение я позволю привести обширную цитату из этой статьи: «Ещё один вопрос, который имеет отношение к полевым номерам, регулярно задаётся любителями: почему сейчас предпочитают сеять семена с полевыми номерами? И как определить: из природы они или из культуры? На первый вопрос я слышала несколько вариантов суждений:
• Там нет гибридов;
• Семена свежие, будут лучше всходить;
• Растения будут такими, какими должны быть ; можно отобрать интересные формы.
Ну, гибридов хватает и в природе: регулярно описываются природные таксоны гибридного происхождения. Сравнительно недавно мексиканские учёные описали Pachybergera apicicostata – гибрид между Pachycereus pectin-aboriginum и Backebergia militaris. Что касается условий культуры, то сами по себе гибриды и тут так просто не появляются: A аsterias и A сapricorne скрещиваются очень легко, но, доже если они стоят на одной грядке рядом и цветут одновременно, гибридные семена получаются только тогда, когда я поработаю «пчёлкой». При этом потенциальных опылителей – полным-полно: здесь и пчелы, и шмели, и бабочки, и мухи.
Свежие, свежесобранные семена кактусов далеко не всегда имеют хорошую всхожесть, если вообще её демонстрируют. Свежие семена Ferocactus wislizenii первые месяцы после созревания имеют крайне низкую всхожесть, достигая 40-60% примерно через 1,5 года, и максимума – после трех лет хранения в стеклянных банках с закручивающимися крышками прикомнатной температуре. К сожалению живучесть мифа о быстрой потере семенами кактусов всхожести побудлает любителей поспешать там, где надо подождать.
Наконец об облике растений. В кругу коллекционеров со стажем, еще помнящих старые растения, в разговорах периодически упоминается «старый» Gymnocalycium moserianum. Это были растения с могучими полуторчащими колючками. Когда появилась возможность заказывать импортные семена, некоторые любители начали заказывать чуть ли не все позиции с полевыми номерами и этим названием. А в итоге… имели совсем не такие растения. Конечно, кто спорит, те, старые Gymnocalycium moserianum, могли вовсе и не быть этим видом, только как теперь это проверить: увлёкшись полевыми номерами многие «избавились» от «беспаспортных» растений. Подобная ситуация с rebutia senilis. Растения из новых сборов не имеют таких длинных колючек, и цветки у них – немного иные. Отсюда вывод: если мы хотим иметь растения похожие на те, которые описывались и показывались на фотографиях в старых книгах, нужно искать из старых сборов или с полевыми номерами старых сборщиков. Естественно, что эти семена не будут из природы. Если мы хотим гарантированно иметь, к примеру, такую Neochilenia paucicostata (Pyrrocactus paucicostatus), какой её описывал Риттер, то нужно искать её семена с полевым номером FR521. Ибо не все современные сборщики хорошо различают N paucicostata, Neochilenia hankeana (Neochilenia hankeana v taltalensis), Pyrrocactus neohankeanus? И порой называют «пауцикостатой» растения, собранные там, где растут «ханкеаны=неоханкеаны». - Конец цитаты |
| Категория: Статьи | Добавил: Serg (09.11.2011)
|
| Просмотров: 2107
| Рейтинг: 5.0/2 |
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи. [ Регистрация | Вход ] |
|
