Прохоров А. А. Феномен современного видообразования в ботанических садах // Hortus bot. 2019. Т. 14, URL: http://hb.karelia.ru/journal/article.php?id=6365. DOI: 10.15393/j4.art.2019.6365


Структура разнообразия растительного мира

pdf-версия статьи

УДК 58.006

Феномен современного видообразования в ботанических садах

Прохоров
Алексей Анатольевич
Петрозаводский государственный университет,
пр. Ленина, 33, Петрозаводск, 185910, Россия
alpro@onego.ru
Ключевые слова:
ex situ, новый таксон, ботанические сады, эволюция, распространение растений, IPNI
Аннотация: В журнале Hortus Botanicus с 2010 года опубликованы описания 20 новых форм и гибридов древесных растений, 7 из которых уже включены в Международный индекс названий растений. Показано, что происхождение 19 образцов установлено: 6 из них имеют природное происхождение; 3 получены из коллекций ботанических садов; 9 из самосева или семян, собранных в коллекции Ботанического сада Петра Великого (Санкт-Петербург) и один гибрид искусственного происхождения. Таким образом, почти 2/3 описанных таксонов могут являться продуктом спонтанной межвидовой гибридизации в специфических условиях коллекций ботанических садов, что подтверждает наши предположения об их значимой роли в эволюции и распространении растений.
Получена: 26 июня 2019 года
Подписана к печати: 02 сентября 2019 года

*

Журнал становится по-настоящему ботаническим, когда опубликованные в нем описания новых таксонов появляются в The International Plant Names Index (IPNI, 2012). Не так давно Hortus Botanicus обзавелся этим статусом (рис. 1) благодаря работам В. В. Бялта и Г. А. Фирсова из Ботанического института имени В. Л. Комарова РАН (Фирсов, Бялт, 2015; Бялт, Фирсов, 2016), пристально исследующим коллекции Ботанического сада Петра Великого (Санкт-Петербург). За последующие годы ими были опубликованы еще две работы, включающие описания 13 таксонов (Фирсов и др., 2018;  Фирсов и др., 2019).

Эти факты приятны, но, что самое главное - интересны.

Дело в том, что в 2011 году автором на 18-м международном ботаническом конгрессе был представлен доклад о роли ботанических садов в эволюции и распространении растений (Prokhorov, 2011), в расширенном виде с обсуждением вопросов ботанических инвазий и сохранения биологического разнообразия он был опубликован совместно с Ю. Н. Карпуном (Карпун, Прохоров, 2011; Прохоров, Карпун, 2012).

**

Сформированная глобальная сеть ботанических садов является своего рода Ноевым ковчегом на случай возможных изменений климата, в ней сохраняются необходимые генетические ресурсы растений, адаптированные к локальным климатическим условиям.

 

Рис. 1. Включенные в The International Plant Names Index описания новых таксонов, опубликованные в журнале Hortus Botanicus (Фирсов, Бялт, 2015; Бялт, Фирсов, 2016).

В природе мы наблюдаем сформировавшиеся ареалы видов и сформировавшиеся зоны гибридизации на их границах (Прохоров & Карпун, 2012), а в ботанических садах складываются невозможные в естественной природе ситуации, когда рядом, на небольших территориях растут родственные виды, ареалы которых в природе могут быть разделены тысячами километров пространства материков и океанов.

Данные интродукционные пункты располагаются в различных климатических условиях, характеризуемых уникальной комбинацией климатических параметров. Сопоставление ареалов практически любых видов растений с их распространением в коллекциях ботанических садов демонстрирует выход растений за пределы своих климатических предпочтений. Этот процесс осуществляется с помощью соответствующих адаптаций (в онтогенезе или филогенезе), обеспечивающих отдельным особям или их потомкам приспособление к новым условиям существования.

На относительно небольшой территории создаются идеальные условия для спонтанной межвидовой гибридизации с непредсказуемыми и, зачастую, неконтролируемыми результатами. Тем более, что каждый куратор стремится собрать максимально возможную коллекцию, и это приводит к появлению еще одной типичной особенности ботанических садов - наличию многочисленных близкородственных видов.

В каждом ботаническом саду собрана своя уникальная коллекция видов и сортов, у которых в результате адаптации к местным условиям изменяются сроки цветения, что приводит к новым комбинациям вероятной гибридизации. В результате интродукционные пункты становятся источником новых гибридов, которые иногда выделяются в новые формы и сорта, а иногда в виде семян и черенков отправляются в другие ботанические сады или спонтанно прорастают за пределами ограды сада.

Являются ли описанные новые формы и гибриды (Фирсов, Бялт, 2015; Бялт, Фирсов, 2016; Фирсов и др., 2018; Фирсов и др., 2019) доказательством того, что ботанические сады являются ареной современного видообразования?

Таблица 1. Происхождение коллекционных образцов, описанных как новые формы или гибриды в Ботаническом саду Петра Великого

Описанный таксон Происхождение Ссылка
Acer miyabei Maxim. f. suberosum V. V. Byalt et Firsov Растения из семян, собранных в парке-дендрарии БИН РАН (Фирсов, Бялт, 2015)
Acer saccharinum L. f. variifolium V. V. Byalt et Firsov Растения из семян, собранных в парке-дендрарии БИН РАН (Фирсов, Бялт, 2015)
Kalopanax septemlobus (Thunb.) Koidz. f. variegatus V. V. Byalt et Firsov Растения из семян, собранных в парке-дендрарии БИН РАН (Бялт, Фирсов, 2016)
Cercidiphyllum japonicum Siebold et Zucc. f. pyramidale V. V. Byalt et Firsov Растение из семян собственной репродукции ботанического сада (Бялт, Фирсов, 2016)
Quercus crispula Blume f. fastigiata V. V. Byalt et Firsov Растение из семян, собранных в природе (Бялт, Фирсов, 2016)
Rhododendron maximum L. f. apetalum V. V. Byalt et Firsov Растение из семян, полученных из ботанического сада (Бялт, Фирсов, 2016)
Myrica × uchanovii V. V. Byalt et Firsov (Myrica gale L. × M. tomentosa (DC.) Aschers. et Graebn.) Искусственный гибрид, полученный в Ботаническом саду Петра (Бялт, Фирсов, 2016)
Acer mayrii Schwer. f. pyramidale V. V. Byalt et Firsov Растение из семян, собранных в природе (Фирсов и др., 2018)
Acer platanoides L. f. atropurpureo-viridis V. V. Byalt et Firsov Растение из семян собственной репродукции ботанического сада (Фирсов и др., 2018)
Crataegus nigra Waldst. et Kit. f. arcuato-pendula V. V. Byalt et Firsov Происхождение не установлено (Фирсов и др., 2018)
Malus praecox (Pall.) Borkh. f. pyramidale V. V. Byalt et Firsov Растение из семян, собранных в природе (Фирсов и др., 2018)
Betula × zamjatninii V. V. Byalt et Firsov (Betula ermanii Cham. × B. pendula Roth) Растение из семян собственной репродукции ботанического сада (Фирсов и др., 2018)
Lonicera × zaitzevii V. V. Byalt, A. Byalt et Firsov (Lonicera demissa Rehd. x L. xylosteum (L.) Aschers. et Graebn.) Растение из семян собственной репродукции ботанического сада (Фирсов и др., 2018)
Larix decidua Mill. f. tortuosa L. Orlova, V. V. Byalt et Firsov Растение из семян, собранных в природе (Фирсов и др., 2019)
Larix komarovii B. Kolesn. f. divaricata L. Orlova, V. V. Byalt et Firsov Растение из природы (Фирсов и др., 2019)
Larix lubarskii Sukacz. f. pendula L. Orlova, V. V. Byalt et Firsov Растение из семян собственной репродукции ботанического сада (Фирсов и др., 2018)
Magnolia kobus DC. f. pendula V. V. Byalt et Firsov Растение из семян, полученных из ботанического сада (Фирсов и др., 2019)
Malus sachalinensis (Kom.) Juz. f. divaricata V. V. Byalt et Firsov Растение из семян, собранных в природе (Фирсов и др., 2019)
Sorbus persica Hedl. f. pendula V. V. Byalt et Firsov Растение получено из ботанического сада (Фирсов и др., 2019)
Cotoneaster tomentosus (Ait.) Lindl. f. pendula V. V. Byalt et Firsov Растение из семян собственной репродукции ботанического сада (Фирсов и др., 2019)

Из 20 описанных таксонов (форм и гибридов) происхождение 19 образцов установлено, 6 из них имеют природное происхождение, 3 получены из коллекций ботанических садов, 9 из самосева или семян собранных в коллекции Ботанического сада Петра Великого и один гибрид искусственного происхождения.

***

Таким образом, почти 2/3 описанных таксонов могут являться продуктом спонтанной межвидовой гибридизации в специфических условиях коллекций ботанических садов, что подтверждает наши предположения (Prokhorov, 2011; Карпун, Прохоров, 2011; Прохоров, Карпун, 2012) об их значимой роли в эволюции и распространении растений.

С другой стороны, фиксируемые морфологические различия могут быть следствием влияния специфического климата и экологии Санкт-Петербурга. На XIII Съезде Русского ботанического общества мною было предложено осуществлять проверку реальности биоразнообразия путем культивирования новых видов и форм в коллекциях ботанических садов (Прохоров, 2013) в разных эколого-климатических условиях.

Хочу призвать коллег к изучению таксономического состава своих коллекций, на предмет выявления спонтанно возникающих новых форм и гибридов. Приглашаем авторов к публикации новых таксонов, выявленных в ботанических садах.

Благодарности

Автор благодарен профессору, д. б. н. Ю. Н. Карпуну (1944–2017), дискуссии с которым позволили описать новую функцию ботанических садов – увеличение биологического разнообразия.

Искренне благодарю профессора, д. б. н. Г. С. Антипину за ценные советы при подготовке публикации.

Исследования выполнены в рамках проекта  РФФИ 18-44-100002 р_а.

Литература

Бялт В. В., Фирсов Г. А. Новые формы древесных растений, культивируемые в Ботаническом саду Петра Великого // Hortus Botanicus. Т. 11. 2016. URL: http://hb.karelia.ru/journal/article.php?id=2901 . DOI: 10.15393/j4.art.2016.2901 .

Карпун Ю. Н., Прохоров А. А. Роль ботанических садов в эволюции и распространении растений // Биологическое разнообразие. Интродукция растений : Материалы Пятой Международной научной конференции. Санкт-Петербург. 2011. С. 5—8.

Прохоров А. А., Карпун Ю. Н. Особенности распространения растений в коллекциях ботанических садов за пределами экологического оптимума // Принципы экологии. № 3. 2012. С. 79—86. URL: http://ecopri.ru/journal/article.php?id=1402. DOI: 10.15393/j1.art.2012.1402

Прохоров А. А. Ботанические сады – инструмент проверки реальности биоразнообразия // Современная ботаника в России : Труды XIII Съезда Русского ботанического общества и конференции «Научные основы охраны и рационального использования растительного покрова Волжского бассейна (Тольятти, 16-22 сентября 2013). Тольятти. 2013. Т. 3. С. 161—163.

Фирсов Г. А., Бялт В. В., Бялт А. В. Новые таксоны деревьев и кустарников в коллекции Ботанического сада Петра Великого // Hortus Botanicus. Т. 13. 2018. URL: http://hb.karelia.ru/journal/article.php?id=5062 . DOI: 10.15393/j4.art.2018.5062 .

Фирсов Г. А., Бялт В. В., Орлова Л. В. Новые формы голосеменных и покрытосеменных древесных растений в Ботаническом саду Петра Великого (Санкт-Петербург, Россия) // Hortus Botanicus. Т. 14. 2019. URL: http://hb.karelia.ru/journal/article.php?id=6064 . DOI: 10.15393/j4.art.2019.6064 .

Фирсов Г. А., Бялт В. В. Новые формы клёнов (Acer L., Aceraceae), культивируемые в Ботаническом саду Петра Великого в г. Санкт-Петербурге (Россия) // Hortus Botanicus. Т. 10. 2015. URL: http://hb.karelia.ru/journal/article.php?id=3082 . DOI: 10.15393/j4.art.2015.3082 .

IPNI. International Plant Names Index. URL: http://www.ipni.org . 2012.

Prokhorov A. Botanic gardens and their role in plant evolution // XVIII International Botanical Congress. Melbourne, Australia. 2011. pp. 225—226.




Просмотров: 254; Скачиваний: 49;