Феномен современного видообразования в ботанических садах
Автор: Прохоров Алексей Анатольевич
Журнал: Hortus Botanicus @hortbot
Рубрика: Структура разнообразия растительного мира
Статья в выпуске: 14, 2019 года.
Бесплатный доступ
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.
Ботанические сады, эволюция, распространение растений
Короткий адрес: https://sciup.org/147225203
IDR: 147225203 | DOI: 10.15393/j4.art.2019.6365
Текст научной статьи Феномен современного видообразования в ботанических садах
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.
-
• IFNI •
Search the data
-
• Plant Names
-
• Authors
-
• Publications
IPNI Home contact us
The International Plant Names Index
You searched on: Publication title = Hortus botanicus and Ranks = all and Hybrids only = false, searching all records, sorting by name including family
Found 7 records. Edit search
View these results in delimited format: classic , minimal , short , extended
About delimited data formats
| Show : 11100 | row(s) starting from |0 |
-
• Aceraceae Acer mivabei Maxim, f. suberosum V.V.Byalt & Firsov -- Hortus Botanicus 10: 100. 2015 [epublished] '
-
• Aceraceae Acer saccharinum L. f. variifolium V.V.Byalt & Firsov -- Hortus Botanicus 10: 103. 2015 [epublished]
-
• Araliaceae Kalopanax septemiobus Koidz. f. variegatus V.V.Byalt & Firsov — Hortus Botanicus 11: 21. 2015 [epublished]
-
• Cercidipbyllaceae Cercidi ph yitum j a ponicum Siebold & Zucc. ex J.J.Hoffm. & J.H.Schult.bis f. piramidale V.V.Byalt & Firsov — Hortus Botanicus 11: 23. 2015 [epublished]
-
• Ericaceae Rhododendron maximum L. f. apetatum V.V.Byalt & Firsov -- Hortus Botanicus 11: 27. 2015 [epublished]
-
• Fagaceae Q uercus crispula Blume f. fasti q iata V.V.Byalt & Firsov -- Hortus Botanicus 11: 25. 2015 [epublished]
-
• Myricaceae M yrica x uchanovii V.V.Byalt & Firsov — Hortus Botanicus 11: 30. 2015 [epublished]
| Show : 11100 | row(s) starting from |o |
Edit search
View these results in delimited format: classic , minimal , short , extended
About delimited data formats
Рис. 1. Включенные в The International Plant Names Index описания новых таксонов, опубликованные в журнале Hortus Botanicus (Фирсов, Бялт, 2015; Бялт, Фирсов, 2016).
Fig.1. The descriptions of new taxa published in the Hortus Botanicus journal (Firsov & Byalt, 2015;
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
Table 1. The origin of the collection samples described as new forms or hybrids in the Botanical Garden of Peter the Great
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. fastigiat a 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.
Список литературы Феномен современного видообразования в ботанических садах
- Бялт В. В., Фирсов Г. А. Новые формы древесных растений, культивируемые в Ботаническом саду Петра Великого [New forms of woody plants cultivated at the Peter the Great Botanical Garden] // 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 [The role of botanical gardens in the evolution and distribution of plants] // 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 [Characteristics of plants distribution in botanical gardens outside the ecological optimum] // 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 [Botanical Gardens - a tool to test the reality of biodiversity] // 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 [New taxa of trees and shrubs at Peter the Great Botanical Garden] // 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) [The new forms of gymnosperm and angiosperm woody plants at the Peter the Great Botanic Garden (Saint Petersburg, Russia)] // 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) [New forms of maples (Acer L., Aceraceae) cultivated at Peter the Great Botanic Garden (ST. Petersburg, Russia)] // 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.