Полиморфизм и его роль в появлении новых групп культурных растений

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.

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.

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.

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.

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

Дата добавления: 2014-11-08