Экотипы

Термин «экотип» был впервые использован применительно к некоторым растениям для описания внутривидовых генетически предопределенных локальных соответствий между организмами и средой. Выращивая растения из разнообразных природных местообитаний в одном общем в течение одного или более вегетационных сезонов, исследователи выявили значительные внутривидовые различия между этими растениями. При постановке подобных исследований существенно, чтобы растения, происходящие из разных мест, выращивались и сравнивались в одних и тех же условиях, потому что некоторые из различий между природными популяциями могут оказаться фенотипическими реакциями на условия существования, не связанными с генотипическими различиями. К примеру, на интенсивно используемом пастбище ползучие столоны клевера разветвлены очень сильно, а на сенокосном лугу — в гораздо меньшей степени, но различия эти могут возникнуть между частями одного и того же растения — стоит только поместить их в различные условия.

Примеры различий между экотипами высших растений

Особенности строения или жизненного цикла	Различия между экотипами	Исследователи, выполнившие работу
Форма роста	Резкое отличие прямостоячей формы Plantago maritima от стелющейся	Gregor, 1930
Потребность в воде Начало вегетации	Резкие различия между альпийской, субальпийской и долинной формами Poa alplna	Turesson, 1922
Годовой цикл роста	Резкие широтные различия между формами с различными сроками цветения и плодоношения (например, у Неmizonia, Achillea)	Clausen Keck, Hiesey, 1941
Продолжительность жизни и «сила роста»	Резкие различия между формами травянистых растений, произрастающими на лугах и пастбищах различных типов.	Stapledon, 1928
Сроки цветения	Географические различия по периодичности освещения, необходимой для зацветания	McMillan, 1957
Реакции на биогенные элементы	Внутривидовые различия реакций на азот, фосфор, кальций и т.д. у лугового и ползучего клевера	Snaydon, Bradshaw, 1969
Устойчивость к токсичным металлам	Резкие различия между формами, произрастающими на рудничных отвалах и в прочих местах	Antonovics, Bradshaw, 1970

В работах по изучению устойчивости к загрязнению токсичными тяжелыми металлами (свинцом, цинком, медью и т.д.) с предельной ясностью показало, что у растений пространственный масштаб локальной специализации может быть чрезвычайно мелким. На краях участков, оказавшихся в результате разработки рудных месторождений загрязненными, интенсивность отбора против «восприимчивых» генотипов резко изменяется, и популяции, занимающие загрязненные участки, могут очень сильно различаться по степени устойчивости к тяжелым металлам, будучи при этом разделенными расстоянием менее чем в 100 м (у душистого колоска — менее чем 1,5 м). И все это - несмотря на то, что ветер и насекомые беспрепятственно переносят пыльцу через эти границы.

В отдельных случаях удалось установить время, с которого началось воздействие отбора на устойчивость к повышенным концентрациям тяжелых металлов. В Суонси (Южный Уэльс) такая устойчивость, очевидно, складывалась с тех самых пор, как 300 лет назад началась добыча руд; известен случай, когда растения, росшие под изгородью из оцинкованного железа, приобрели устойчивость к цинку не более чем за 25 лет; производя очень густой экспериментальный засев сильно загрязненного тяжелыми металлами участка почвы, удавалось получить устойчивую популяцию растений в результате отбора, действовавшего в течение одного поколения! По сравнению с мощнейшим давлением отбора поток генов с его нивелирующим влиянием довольно слабосилен; в пользу этого довода свидетельствует как скорость отбора, так и четкие пространственные границы между экотипами.

Дата добавления: 2014-01-05