Популяционно-генетические аспекты интродукции редких и исчезающих видов

Самый трудный и самый ответственный вопрос интродукции -сохранение в резерватах генетического фонда вида с дальнейшим попущением сорта, т.е. улучшением его природных свойств. В ботаническом саду необходимо сохранить экотип вида, сохранить навечно или реинтродуцировать его впоследствии обратно в природные обитания.

Совершенно очевидно, что при этом экспозиции для широкого показа и экспериментальные участки должны формироваться раздельно изолированно друг от друга.

При этом перенос редкого, исчезающего или эндемичного вида в ботанический сад должен осуществляться только на внутривидовом популяционном уровне с историческим предопределенным мобилизационным резервом внутривидовой изменчивости, обеспечивающей виду пластичность, проявляющуюся в культуре (Гершензон, 1941).

Н.В. Цицин (1976) отмечает, что " задача сохранения исходного генофонда должна решаться на уровне современных представлений о сложности структуры вида -лишь совокупность экологических рас и внутривидовых форм с должной полнотой отражает потенциальные возможности вида, утрата любой из них невосполнима"(с. 8). В этом аспекте огромное значение приобретают работы Е.Н. Синской (1979) о внутривидовом полиморфизме растений и развитая ею генетика популяций, разработанная С.С. Четвериковым (1 9 6 5).

Согласно Е.Н. Синской, в пределах экотипической популяции в результате естественного отбора вычленяются экоэлементы как определенная стадия микроэволюции. Она показала значимость познания вида не только на основе его генетического анализа, но познания его и как эколого-географической системы.

Насколько глубокого повлияет на генофонд вида только сам перенос его из одних условий в другие? В каком числе репродукций вид может сохраняться в культуре, в каком количестве экземпляров и на какой площади?

На эти вопросы надо искать ответы, так как в некоторых ситуациях ботанические сады должны проводить "операцию спасения" (Walters, 1973).

Действительно, генетико-популящюнные аспекты интродукции исчезающих видов не укладываются в традиционные схемы освоения видов в культуре.

Исследователь должен предвидеть возможные рекомбинации признаков и перестройку наследственной основы вида и рассматривать этот вопрос с позиций микроэволюции.

Основоположник популяционной генетики С.С. Четвериков (1965) считал, что возникающие в природе геновариации поглощаются видом и сохраняются в гетерозиготном состоянии. "Вид же,-писал он,-как губка впитывает в себя гетерозиготные геновариации, сам оставаясь все время внешне (фенотипически) однородным"(с. 189). Свободное скрещивание в природе является типичным состоянием вида, а «...изоляция в условиях процесса непрерывного накопления геновариации становится сама по себе причиной внутривидовой (а, следовательно, в дальнейшем и межвидовой) дифференциации» (с 191).

При переносе популяций в культуру небольшим числом экземпляров и создавшейся географической изоляции особей повышается внутривидовая дифференциация, усиливается роль естественного отбора в элиминации малоустойчивых особей, и одним из ведущих факторов становится искусственный отбор при сохранении и действии естественного отбора.

В закреплении приспособительных изменений большое значение имеет число смен поколений интродуцентов и численность особей.

В.И. Некрасов (1980) особо подчеркивает, что мутационная изменчивость приводит к сохранению и накоплению таких признаков, которые в природе обычно элиминируются в условиях интродукции может изменяться вектор мутационного давления, что приводит к формированию популяций, отличных от существующих в природе" (с. 24). Такие популяции он назвал "интродукционными", что нам кажется весьма удачным.

Следовательно, в культуре при взаимном действии естественного и искусственного отборов возникают новые популяции с вычленением внутриполулящюнных компонентов -экоэлементов (Синская, 1979), активизируется микроэволюционный процесс и в конечном итоге происходит перестройка наследственной основы вида.

В.И. Некрасов идею об интродукционных популяциях строит на основе эволюционной идеи в целом и анализе микроэволюционных процессов, возникающих при акклиматизации интродуцентов. Решающую роль здесь играет изоляция.

Не приведет ли этот сложный и закономерный процесс, моделируемый эволюцию в природе, к глубокой трансформации генофонда вида?

Не допуская именно этой глубокой дифференциации, получив семена или клоны первой репродукции, интродуктор должен реинтродуцировать вид в природу, в исконные места его обитания.

Вот почему к процессу реинтродукции нужно относиться очень серьезно и не возвращать в природу совсем иной генетический материал, который когда-то ради спасения был из нее изъят.

Для сохранения генетического фонда вида возможна его культура в течение 1-2 репродукций (семенной или клоновой), после чего популяция исчезающего вида должна быть реинтродуцирована в природу, или же в ботаническом саду создаются специальные, изолированно сохраняемые экспозиции редких и исчезающих видов.

Очевидно, что исследование природных популяций -носителей генетической информации имеет огромное значение. Изучение популяций интродуцентов требует выявления репрезентативного материала, его соответствия генетическому разнообразию этих популяций в природе. Выборки природных популяций должны быть представлены оптимальным числом особей, обеспечивающих в культуре высокую степень панмиксии, получения гетерозиготного потомства и сохранения генофонда вида при возникшей изоляции и действии естественного и искусственного отборов. В частности, Уолтерс (1976) главное препятствие в возможности сохранения исчезающих видов в ботанических садах видит в том, что при переносе интродуцентов не будет обеспечен необходимый размах генетической репрезентации.

Фенетическое направление в биологии, получившее развитие в последние десятилетия в исследованиях естественных популяций растений, предусматривает выделение и учет частоты встречаемости дискретных признаков-маркеров, способствующих познанию пространственно-генетической сущности и гетерогенности популяций.

Для прогнозирования возможности сохранения генофонда вида при переносе популяций в ботанические сады, видимо, необходимо выделить фены -дискретные альтернативные признаки, позволяющие понять микроэволюционный процесс, происходящий в популяциях в природе. Эти признаки должны отражать, в частности, онтогенез как морфофизиологическую организацию вида в культуре и при смене условий проявляться в границах мобилизационного резерва индивидуальной изменчивости.

Исследование исчезающих видов с позиций фенетики популяций позволяет в динамике понять и уровень генофонда вида в природных экосистемах, и степень гарантии сохранения этого генофонда в культуре.

Задачи ботанических садов в области охраны растительных ресурсов не могут ограничиваться рамками собственно интродукции. Извлекая из природных экосистем генетический материал для спасения в ботанических садах, интродуктор должен учитывать структуру популяций, особенности биологии развития вида, не говоря уже об изъятии живого материала в ресурсоведческих целях. Во всех случаях должна быть выработана оптимальная стратегия хозяйственного использования растительных ресурсов (Колесников, 1979; Шварц, 1980). Очень обстоятельно эти вопросы рассматривает М.М. Магомедмирзаев (1978) с эволюционно -генетических позиций: "Экологически пестрые ареалы способствуют вскрытию резервов изменчивости и потому представляют основной интерес с позиций генетического ресурсоведения"(с. 143). Для охраны, интродукции и селекции важно руководствоваться признаками, но выбор признака "не должен ограничиваться только современными критериями его полезности" (Там же, с. 158).

Именно этот момент подчеркнут нами при рассмотрении методологических основ интродукции растений.

В последние десятилетия выделилось фенетическое направление в биологии - фенетика, получившая очень широкое развитие в связи с необходимостью познания популяций на основе выявления репрезентативного материала, соответствующего всему размаху генетического разнообразия.

При этом в популяциях -объектах интродукции – выделяются фены (дискретные признаки)-маркеры, способствующие познанию пространственно-генетической сущности и гетерогенности популяций (Яблоков, 1980; Малахова, 1982; Соболевская, 1985). Так, С.А. Мамаев иА.К. Махнев (1982) использовали метод морфофизиологических маркеров для установления популяционной структуры древесных растений. Признаки, характеризующие изменчивость в популяциях, авторы делят на структурные, функциональные и химические, а свидетельствующие о способности трансформироваться в процессе временной адаптации к условиям среды"(с. 141) -на стабильные и лабильные.

Из всех полезных групп растений наиболее уязвимы лекарственные и декоративные. Учитывая, что многие виды лекарственных растений Сибири уже сейчас относятся к редким или исчезающим, необходимо наметить пути их сохранения.

Охрана редких растений

Для охраны генофонда ценных и редких видов лекарственных растений в крае целесообразно увеличить количество заказников, на территориях которых запрещается вести сбор охраняемых растений.

С целью популяризации наиболее редких видов лекарственных растений следует проводить первичное изучение и выращивание их на коллекционных участках лесхозов, ботанических садов и дендрариев. При этом следует учесть, что далеко не все дикорастущие лекарственные растения устойчивы к культуре.

Выполняя мероприятия по охране, естественному воспроизводству и рациональному ведению заготовок, можно сохранить и даже приумножить природные ресурсы редких лекарственных растений в нашем крае.

Дата добавления: 2014-11-08