Селекция растений

Селекция -- наука о создании новых и улучшении существующих пород животных, сортов растений, штаммов микроорганизмов.

В основе селекции лежат такие методы, как гибридизация и отбор. Теоретической основой селекции является генетика.

Породы, сорта, штаммы -- искусственно созданные человеком популяции организмов с наследственно закрепленными особенностями: продуктивностью, морфологическими, физиологическими признаками.

Пионером разработки научных основ селекционной работы был Н. И. Вавилов и его ученики. Н. И. Вавилов считал, что в основе селекции лежит правильный выбор для работы исходных особей, их генетическое разнообразие и влияние окружающей среды на проявление наследственных признаков при гибридизации этих особей.

Для успешной работы селекционеру необходимо сортовое разнообразие исходного материала, с этой целью Н.И.Вавиловым была собрана коллекция сортов культурных растений и их диких предков со всего земного шара. К 1940 году во Всесоюзном институте растениеводства насчитывалось 300 тыс. образцов.

В поисках исходного материала для получения новых гибридов растений Н. И. Вавилов организовал в 20--30-е гг. XX в. десятки экспедиций по всему миру. Во время этих экспедиций Н. И. Вавиловым и его учениками было собрано более 1500 видов культурных растений и огромное количество их сортов. Анализируя собранный материал, Н. И. Вавилов заметил, что в некоторых районах наблюдается очень большое разнообразие сортов определенных видов культурных растений, а в других районах такого разнообразия нет.

Центры происхождения культурных растений

Н. И. Вавилов предположил, что район наибольшего генетического разнообразия какого-либо вида культурного растения является центром его происхождения и одомашнивания. Всего Н. И. Вавилов установил 8 центров древнего земледелия, где люди впервые стали выращивать дикие виды растений.

1. Индийский (Южноазиатский) центр включает в себя полуостров Индостан, Южный Китай, Юго-Восточную Азию. Этот центр -- родина риса, цитрусовых, огурцов, баклажанов, сахарного тростника и многих других видов культурных растений.

2. Китайский (Восточноазиатский) центр включает в себя Центральный и Восточный Китай, Корею, Японию. В этом центре были окультурены человеком просо, соя, гречиха, редька, вишня, слива, яблоня.

3. Юго-западноазиатский центр охватывает страны Малой Азии, Средней Азии, Иран, Афганистан, Северо-Западную Индию. Это родина мягких сортов пшеницы, ржи, бобовых (гороха, бобов), льна, конопли, чеснока, винограда.

5. Средиземноморский центр включает в себя европейские, африканские и азиатские страны, расположенные по берегам Средиземного моря. Здесь родина капусты, маслин, петрушки, сахарной свеклы, клевера.

6. Абиссинский центр расположен в относительно небольшом районе современной Эфиопии и на южном побережье Аравийского полуострова. Этот центр -- родина твердых пшениц, сорго, бананов, кофе. По-видимому, из всех центров древнего земледелия Абиссинский центр является самым древним.

7. Центральноамериканский центр -- это Мексика, острова Карибского моря и часть стран Центральной Америки. Здесь родина кукурузы, тыквы, хлопчатника, табака, красного перца.

8. Южноамериканский центр охватывает западное побережье Южной Америки. Это родина картофеля, ананаса, хинного дерева, томатов, фасоли.

Все эти центры совпадают с местами существования великих цивилизаций древности -- Древнего Египта, Китая, Японии, Древней Греции, Рима, государств майя и ацтеков.

Центры происхождения культурных растений

Центры происхождения	Местоположение	Культивируемые растения
1. Южноазиатский тропический 2. Восточноазиатский 3. Юго-Западноазиатский 4. Средиземноморский 5. Абиссинский 6. Центральноамериканский 7. Южноамериканский	Тропическая Индия, Индокитай, о-ва Юго-Восточной Азии Центральный и Восточный Китай, Япония, Корея, Тайвань Малая Азия, Средняя Азия, Иран, Афганистан, Юго-Западная Индия Страны по берегам Средиземного моря Абиссинское нагорье Африки Южная Мексика Западное побережье Южной Америки	Рис, сахарный тростник, цитрусовые, баклажаны и др. (50% культурных растений) Соя, просо, гречиха, плодовые и овощные культуры -- слива, вишня и др. (20% культурных растений) Пшеница, рожь, бобовые культуры, лен, конопля, репа, чеснок, виноград и др. (14% культурных растений) Капуста, сахарная свекла, маслины, клевер (11% культурных растений) Твердая пшеница, ячмень, кофейное дерево, бананы, сорго Кукуруза, какао, тыква, табак, хлопчатник Картофель, томаты, ананас, хинное дерево.

9. Основные методы селекции растений

1. Массовый отбор для перекрестноопыляемых растений (рожь, кукуруза, подсолнечник). Результаты отбора неустойчивы в силу случайного перекрестного опыления.

2. Индивидуальный отбор для самоопыляемых растений (пшеницы, ячменя, гороха). Потомство от одной особи является гомозиготным и называется чистой линией.

3. Инбридинг (близкородственное скрещивание) используют при самоопылении перекрестноопыляемых растений (например, для получения линий кукурузы). Инбридинг приводит к "депрессии", поскольку рецессивные неблагоприятные гены переходят в гомозиготное состояние!

Аа х Аа, АА + 2Аа + аа

4. Гетерозис ("жизненная сила") - явление, при котором гибридные особи по своим характеристикам значительно превосходят родительские формы (прибавка урожая до 30%).

Этапы получения гетерозисных растений

1. Подбор растений, которые дают максимальных эффект гетерозиса;

2. Сохранение линий путем инбридинга;

3. Получения семян в результате скрещивания двух инбредных линий.

Объясняют эффект гетерозиса две основные гипотезы:

Гипотеза доминирования - гетерозис зависит от количества доминантных генов в гомозиготном или гетерозиготном состоянии: чем больше пар генов будут иметь доминантные гены, тем больше эффект гетерозиса.

Гипотеза сверхдоминирования - гетерозиготное состояние по одному или нескольким парам генов дает гибриду превосходство над родительскими формами (сверхдоминирование).

Перекрестное опыление самоопылителей используется с целью получения новых сортов.

Перекрестное опыление самоопылителей дает возможность сочетать свойства различных сортов.

6. Полиплоидия. Полиплоиды - растения, у которых произошло увеличение хромосомного набора, кратное гаплоидному. У растений полиплоиды обладают большей массой вегетативных органов, имеют более крупные плоды и семена.

Естественные полиплоиды - пшеница, картофель и др., выведены сорта полиплоидной гречихи, сахарной свеклы.

Классическим способом получения полиплоидов является обработка проростков колхицином. Колхицин разрушает веретено деления и количество хромосом в клетке удваивается.

7. Экспериментальный мутагенез основан на открытии воздействия различных излучений для получения мутаций и на использование химических мутагенов.

8. Отдаленная гибридизация - скрещивание растений, относящихся к разным видам. Но отдаленные гибриды обычно стерильны, так как у них нарушается мейоз.

В 1924 году советский ученый Г.Д.Карпеченко получил плодовитый межродовой гибрид. Он скрестил редьку (2n = 18 редечных хромосом) и капусту (2n = 18 капустных хромосом). У гибрида 2n = 18 хромосом: 9 редечных и 9 капустных, но он стерилен, не образует семян.

С помощью колхицина Г.Д.Карпеченко получил полиплоид, содержащий 36 хромосом, при мейозе редечные (9 + 9) хромосомы конъюгировали с редечными, капустные (9 + 9) с капустными. Плодовитость была восстановлена.

Таким способом в дальнейшем были получены пшенично-ржаные гибриды (тритикале), пшенично-пырейные гибриды и др.

9. Использование соматических мутаций.

С помощью вегетативного размножения можно сохранить полезную соматическую мутацию. Кроме того, только с помощью вегетативного размножения сохраняются свойства многих сортов плодово-ягодных культур.

10 . Технологическая схема получения картофельного концентрата

Упростили технологическую схему получения картофельного концентрата, снизили энергозатраты и трудоемкость его производства ученые из Республиканского унитарного предприятия "Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по продовольствию" (патент Республики Беларусь на изобретение №15570, МПК (2006.01): A23L2/385; авторы изобретения: З.Ловкис, В.Литвяк, Т.Тананайко, Д.Хлиманков, А.Пушкарь, Л.Сергеенко; заявитель и патентообладатель: вышеупомянутое РУП). Изобретение призвано обеспечить получение картофельного концентрата, используемого в рецептурах безалкогольных, слабоалкогольных и алкогольных напитков с улучшенными органолептическими характеристиками.

Предложенный способ получения картофельного концентрата включает несколько стадий: подготовку картофельного сырья, в качестве которого используют свежий картофель и (или) доброкачественные сухие и пюреобразные картофельные отходы; его термическую и последующую двухстадийную обработку амилолитическими ферментами; отделение образовавшегося осадка фильтрацией; концентрирование фильтрата упариванием; его подкисление одной или несколькими органическими кислотами; последующее термостатирование.

После термостатирования в полученный концентрат вносят водные и (или) водно-спиртовые настои пряно-ароматических растений в определенном количестве до конечного содержания сухих веществ 70±2 %. Спектр этих растений широк: тмин, эхинацея пурпурная, иссоп лекарственный, кориандр, донник, душица, бессмертник, пижма бальзамическая, мята перечная, полынь эстрагоновая и другие.

Чем разнообразнее исходный материал, используемый для селекции, тем большие возможности дает он для успешного создания сортов и тем эффективнее будут результаты селекции. Но где в природе искать это многообразие.

Н.И. Вавилов с сотрудниками в результате многочисленных экспедиций изучил многообразие и географическое распространение культурных растений. Экспедициями были охвачены вся территория бывшего Советского Союза и много зарубежных стран: Иран, Афганистан, страны Средиземноморья, Эфиопия, Центральная Азия, Япония, Северная, Центральная и Южная Америка и др.

Во время этих поездок было изучено около 1600 видов культурных растений. Из экспедиций были привезены тысячи образцов семян, которые высевали в питомниках Всесоюзного института растениеводства, расположенных в разных географических зонах бывшего СССР. Работа по изучению мирового многообразия культурных растений продолжается и в настоящее время. Эти ценнейшие, все время пополняемые уникальные коллекции служат материалом для селекционной работы.

В результате изучения всего этого колоссального материала Н.И. Вавилов установил важные закономерности, показав, что не во всех географических зонах культурные растения обладают одинаковым разнообразием.

Для разных культур существуют свои центры многообразия, где сосредоточено наибольшее число сортов, разновидностей, разнообразных наследственных уклонений. Эти центры многообразия являются и районами происхождения сортов данной культуры. Большинство центров совпадает с древними очагами земледелия. Это в основном не равнинные, а горные районы.

Таких центров многообразия Н.И. Вавилов насчитал сначала 8. В более поздних работах он различает 7 основных центров.

Южноазиатский тропический центр. Тропическая Индия, Индокитай, Южный Китай, острова Юго-Восточной Азии. Исключительно богат культурными растениями (около половины известных видов культурных растений). Родина риса, сахарного тростника, множество плодовых и овощных растений.

Восточноазиатский центр. Центральный и Восточный Китай, Япония, остров Тайвань, Корея. Родина сои, нескольких видов проса, множества плодовых и овощных культур. Этот центр тоже богат видами культурных растений - около 20% мирового многообразия.

Юго-Западноазиатский центр. Малая Азия, Средняя Азия, Иран, Афганистан, Северо-Западная Индия. Родина нескольких форм пшеницы, ржи, многих зерновых, бобовых, винограда, плодовых. В нем возникло 14 % мировой культурной флоры.

Средиземноморский центр. Сраны, расположенные по берегам Средиземного моря. Этот центр, где располагались величайшие древние цивилизации, дал около 11% видов культурных растений. В их числе маслины, многие кормовые растения (клевер, чечевица), многие овощные (капуста) и кормовые культуры.

Абиссинский центр. Небольшой район Африканского материка (территория Эфиопии) с очень своеобразной флорой культурных растений. Очевидно, очень древний очаг самобытной земледельческой культуры. Родина зернового сорго, одного вида бананов, масличного растения нута, ряда особых форм пшеницы и ячменя.

Центральноамериканский центр. Южная Мексика. Родина кукурузы, хлопчатника, какао, ряда тыквенных, фасоли.

Андийский (Южноамериканский) центр. Включает часть района Андийского горного хребта вдоль западного побережья Южной Америки. Родина многих клубненосных растений, в том числе картофеля, некоторых лекарственных растений (кокаиновый куст, хинное дерево и др.).

Подавляющее большинство культурных растений связано в своем происхождении с одним или несколькими из перечисленных выше географических центров.

В своих экспедициях Вавилов собрал богатейшую коллекцию культурных растений, нашел родственные связи между ними, предсказал возможные для выведения ранее неизвестные, но заложенные генетически свойства этих культур. Он обнаружил существование районов с максимальной концентрацией видов, разновидностей и сортов определенных культурных растений, а также то, что эти районы связаны с местами древнейших цивилизаций.

В ходе исследований Н.И. Вавилова было выявлено семь основных географических центров происхождения культурных растений.

1. Южноазиатский тропический центр (Рис. 2) включает в себя тропическую Индию, Индокитай, Южный Китай, Юго-Восточную Азию. Культурные растения центра: рис, сахарный тростник, огурец, баклажан, цитрусовые, манго, банан, кокосовая пальма, черный перец - около 33 % всех культурных растений.

Рис. 2. Южноазиатский тропический центр ()

2. Восточноазиатский центр - Центральный и Восточный Китай, Япония, Корея, Тайвань (Рис. 3). Отсюда произошли соя, просо, гречиха, слива, вишня, редька, грецкий орех, мандарин, хурма, бамбук, женьшень - около 20 % культурных растений.

Рис. 3. Восточноазиатский центр ()

3. Юго-западноазиатский центр - Малая Азия, Средняя Азия, Иран, Афганистан, Юго-Западная Индия (Рис. 4). Этот центр является прародителем пшеницы, ячменя, ржи, фундука, бобовых культур, льна, конопли, репы, чеснока, винограда, абрикоса, груши, дыни - порядка 14 % всех культурных растений.

Рис. 4. Юго-западноазиатский центр ()

4. Средиземноморский центр - страны побережья Средиземного моря (Рис. 5). Отсюда вышли капуста, сахарная свекла, маслины, клевер, чечевица, овес, лен, лавр, кабачок, петрушка, сельдерей, виноград, горох, бобы, морковь, мята, тмин, хрен, укроп - около 11 % культурных растений.

Рис. 5. Средиземноморский центр ()

5. Абиссинский, или Африканский центр - Абиссинское нагорье Африки в районе Эфиопии (Рис. 6). Оттуда произошли пшеница, ячмень, сорго, кофе, бананы, кунжут, арбуз - порядка 4 % культурных растений.

Рис. 6. Абиссинский, или Африканский центр ()

6. Центральноамериканский центр - Южная Мексика (Рис.7). Родоначальник фасоли, кукурузы, подсолнечника, хлопчатника, какао, тыквы, табака, топинамбура, папайи - около 10 % культурных растений.

Рис. 7. Центральноамериканский центр ()

7. Южноамериканский, или Андийский центр - западное побережье Южной Америки (Рис. 8). Из этого центра произошли картофель, томат, ананас, сладкий перец, хинное дерево, кокаиновый куст, гевея, арахис - около 8 % культурных растений.

Рис. 8. Южноамериканский, или Андийский центр ()

Мы познакомились с важнейшими центрами происхождения культурных растений, они связаны не только с флористическим богатством, но и с древнейшими цивилизациями.

Список литературы

1. Мамонтов С.Г., Захаров В.Б., Агафонова И.Б., Сонин Н.И. Биология. Общие закономерности. - Дрофа, 2009.
2. Пономарева И.Н., Корнилова О.А., Чернова Н.М. Основы общей биологии. 9 класс: Учебник для учащихся 9 класса общеобразовательных учреждений/Под ред. проф. И.Н. Пономаревой. - 2-е изд., перераб. - М.: Вентана-Граф, 2005.
3. Пасечник В.В., Каменский А.А., Криксунов Е.А. Биология. Введение в общую биологию и экологию: Учебник для 9 класса, 3-е изд., стереотип. - М.: Дрофа, 2002.

1. Dic.academic.ru ().
2. Proznania.ru ().
3. Biofile.ru ().

Домашнее задание

1. Кто сформулировал полную теорию центров происхождения видов культурных растений?
2. Каковы основные географические центры происхождения культурных растений?
3. С чем связаны центры происхождений культурных растений?

Первые обстоятельные исследования, посвященные истории и географии культурных растений, были проведены швейцарским ботаником А. де Кандолем. Их высоко оценил Ч. Дарвин и использовал при обосновании эволюционной теории.

Среди исследований по культурным растениям, появившихся после трудов де Кандоля и Дарвина, особенно большое значение имеют работы советского ученого Н. И. Вавилова. Им создана теория о происхождении культурных растений. Он выделил восœемь базовых очагов (центров) видового разнообразия и происхождения культурных растений. Из них четыре базовых центра сосредоточены в Азии.

Китайский центр — родина мягкой пшеницы, многорядного ячменя, проса, сорго, чумизы, отдельных видов фасоли, сахарного тростника, риса, чая, апельсина и др.

Индомалайский центр, откуда произошли рис, сахарный тростник, нут, кунжут, кенаф, индийская конопля, джут, отдельные виды фасоли, хлопчатника, многие овощные, лекарственные, эфирномасличные и другие растения.

Среднеазиатский центр — родина многих форм пшеницы, важнейших видов зерновых бобовых (горох, чечевица, чина, бобы), горчицы, кориандра, масличного льна, дыни, лука, моркови, чеснока и др.

Переднеазиатский центр — родина ржи. Здесь выявлено большое разнообразие видов пшеницы (18 из 22 видов, имеющихся на земном шаре). Отсюда происходят люцерна посœевная, люпин, эспарцет, вика, европейские виды плодовых культур и винограда, а также формы двурядного ячменя.

На Африканском континœенте и в Средиземноморье Н.И. Вавилов выделил два центра происхождения культурных растений.

Средиземноморский центр, из которого произошли твердая и ветвистая пшеница, многорядный ячмень, лен, свекла, маслина, вика.

Африканский центр — родина сорго, хлопчатника, клещевины, кофе, арбуза, финиковой и масличной пальмы, вигны, голубиного гороха. Из автономно входящего в него Абиссинского (Эфиопского) центра происходят многие формы пшеницы, ячменя, льна, гороха, нута͵ чечевицы, чины, люпина, отдельные виды овса и хлебное растение — тефф.

Два центра выделœены на Американском континœенте.

Центральноамериканский центр, откуда происходят кукуруза, табак, хлопчатник обыкновенный, батат, сизаль, какао, а также фасоль, тыква.

Южноамериканский центр — родина картофеля, арахиса, длинноволокнистого хлопчатника, томата͵ ананаса, подсолнечника и других растений.

Более 80% культурных растений имеют первичные центры в Восточном полушарии и менее 20% их приходится на страны Америки. Почти половина всœех видов культурных растений происходит из Китая, Индии. Довольно большое их число сформировалось также в Средиземноморье и Передней Азии.

Огромную важность в растениеводстве и селœекции имеет использование растительных форм инорайонного происхождения, что связано с интродукцией (привлечение видов и сортов растений в новые для них районы обитания).

Успех интродукции зависит от правильного выбора исходного материала и связан с длительным, всœесторонним его изучением, отбором лучших по хозяйственным качествам форм и применением оптимальной агротехники.

Опыт изучения географии возделываемых растений датируется началом прошлого века.

Тунберг и Робзам (1813), Мейен (1836) виды сельскохозяйственных растений впервые рассматривали как самостоятельный и полноценный объект ботанико-географических исследований. Научные же основы исторической географии возделываемых растений изложены в двух работах А. Декандоля: "Ботанико-географические рассуждения" (1855), "Происхождение культурных растений" (1883).

К сожалению, ни в Западной Европе, ни в Америке работы А.

Декандоля не нашли развития. Лишь спустя почти 50 лет в трудах нашего замечательного ученого Н. Вавилова и его соратников было показано, что возможности человека в распространении сельскохозяйственных растений небеспредельны, что возделываемые растения, как и дикорастущие, ограничены в продвижении, т.

е. имеют вполне определенные ареалы.

Одна из величайших заслуг Н. Вавилова и его школы состоит в разработке и последовательном применении дифференциально-диагностического метода (1926).

Суть названного оригинального метода, апробированного на разнообразном материале, состоит в следующем:

• определение в рамках изучаемого вида самостоятельных (наследственно стойких) внутривидовых систематических единиц;
• установление внутривидового ранга указанных единиц (подвид, разновидность, форма) и тех стабильных морфологических признаков, передаваемых по наследству, на основе которых безошибочно различают изучаемые внутривидовые систематические единицы;
• определение современных ареалов данных единиц, а также по возможности их ареала в прошлом; на этой основе устанавливается динамика ареала вида (разновидности) под влиянием возделывания;
• установление центров сосредоточения разнообразия внутривидовых систематических единиц: подвидов, разновидностей, форм;
• установление центров скопления эндемичных внутривидовых таксонов;
• установление центров многообразия спонтанных (диких) видов, наиболее родственно близких к изучаемому возделываемому.

Использование дифференциально-диагностического метода позволило Н.

Вавилову определить первичные и вторичные центры происхождения культурных растений. В первичных центрах сосредоточено разнообразие наиболее древних и примитивных форм, во вторичных — молодых, еще не имеющих четких и устойчивых морфологических отличий и эколого-географической локализации.

Так, первичный генетический центр арахиса подземного (Arachis hypogaea) сосредоточен на территории Аргентины и Боливии, один из вторичных — в Африке (рис. 5), где наблюдается большое разнообразие форм и разновидностей вида. Так, в Сенегале их зарегистрировано 536, в Конго — 200. При помощи специальных методов цитогенетического анализа достоверно установлено, что в южноамериканском генетическом центре сконцентрированы разновидности и формы, явно более древние, чем африканские.

Н. Вавилов (1927) выявил у разновидностей первичных центров преобладание доминантных признаков, у вторичных — рецессивных.

В итоге многолетних исследований ученый установил следующие восемь самостоятельных центров происхождения культурных растений:

• китайский, или восточноазиатский (горы Центрального и Западного Китая с прилегающими к ним низменными районами), — родина сои (Glycine), трех видов проса (Panlcum), гречихи (Fagopyrum) , голозерных и безостых ячменей (Hordewn), некоторых луков (Allium), баклажана (Solanum melongena), нескольких видов груши (Pyrus), яблони (Malus), сливы (Prunus), хурмы (Diospirus), опийного мака (Papaver somntferum);
• индийский, или южноазиатский (Индостан, Индокитай, Малайский архипелаг, Филиппинские о-ва), — родина риса (Orisa sativd), сахарного тростника, зерновых бобовых (нут — — Cicer arietinum, маш — Phaseolus aurensis), цитрусовых (лимон — Citrus limon, некоторые виды апельсина — С.

sinensis и мандарина — С. unschid) , многих тропических плодовых (манго — Mangifera indica, банан — Musa и др");

Рис. 5. География возделывания арахиса подземного (Arachis hypogaea): 1 — первичный ареал; 2 — районы возделывания культурных сортов

• среднеазиатский (Северо-Западная Индия, Афганистан, Таджикистан, Узбекистан, Западный Тянь-Шань) — центр происхождения пшеницы — Triticum (карликовые и круглозерные), зерновых бобовых (горох — Pisum sativum, чечевица — Lens esculenta, конские бобы — Faba vulgaris) ;
• переднеазиатский, или западноазиатский (Западная Азия, включая внутреннюю Малую Азию, все Закавказье, Иран и горная часть Туркменистана), — родина девяти видов пшеницы (однозернянка, двузернянка, безостые мягкие), ржи (Secale), винограда (Vitis), черешни (Cerasus aviuni), алычи (Prunus devaricutd), граната (Punica granatum), айвы (Cydonia oblonga), инжира (Ficiis carica), миндаля (Amygdalus) , грецкого ореха (Juglans regia), дыни (Melo sativa), важнейших кормовых трав (люцерна — Medicago, некоторые виды эспарцета — Onobrychis, вика — Vicia и др.);
• средиземноморский — центр происхождения маслины, большого числа овощных (свекла — Beta vulgaris, капуста огородная — Brassica oleracea, петрушка — Petroselinum, репа — Brassica rapa, лук репчатый — Аurum сера и лук-порей — А.

  роrrum) и кормовых культур;

• абиссинский — родина твердой пшеницы (Triticum durum), ячменя, кофейного дерева;
• центральноамериканский, включая Антильские острова — родина кукурузы (Zea mays) , .

  некоторых видов фасоли (Phaseolus), тыквы (Cucurbita) и перца (Capsicum), какао (Theobroma) , длинноволокнистого хлопчатника (Gossypium peruvianum) ;

• южноамериканский — родина картофеля — Solanum tuberosum, табака — Nicotiana (перуано-эквадоро-боливийский очаг), арахиса подземного — Arachis hypogaea, ананаса — Ananas comosum, маниок (чилоанский очаг), подсолнечника — Helianthus annuus (бразильско-парагвайский очаг).

Контрольные вопросы: 1. Что такое флора и растительность той или иной территории, чем они отличаются друг от друга? 2. Что такое ареал? Какие установлены основные типы ареалов? 3. Какие растения называют космополитами" эндемиками, реликтами?

Что такое палео- и неоэндемизм? В каких условиях формируются флоры, богатые эндемиками? 4. Какие виды называют автохтонными? Аллохтонными? Что такое викаризм? 5. К какому флористическому царству принадлежит территория России? Каково флористическое богатство отдельных регионов земного шара? 6. Какие восемь самостоятельных центров происхождения культурных растений установил Н.

Вавилов? Откуда ведут свое происхождение важнейшие сельскохозяйственные растения, возделываемые в России и других государствах СНГ?

ПОСМОТРЕТЬ ЕЩЕ:

Учение Н.И. Вавилова о центрах происхождения культурных растений

Учение об исходном материале является основой современной селекции. Исходный материал служит источником наследственной изменчивости – основы для искусственного отбора.

Н.И. Вавилов установил, что на Земле существуют районы с особенно высоким уровнем генетического разнообразия культурных растений, и выделил основные центры происхождения культурных растений (первоначально Н.И.

Вавилов выделил 8 центров, но затем сократил их число до 7).

Для каждого центра установлены характерные для него важнейшие сельскохозяйственные культуры.

1. Тропический центр – включает территории тропической Индии, Индокитая, Южного Китая и островов Юго-Восточной Азии. Не менее одной четверти населения земного шара до сих пор живет в тропической Азии. В прошлом относительная населенность этой территории была еще более значительной.

Из этого центра ведет начало около одной трети возделываемых в настоящее время растений. Это родина таких растений, как рис, сахарный тростник, чай, лимон, апельсин, банан, баклажан, а также большого количества тропических плодовых и овощных культур.

2. Восточноазиатский центр – включает умеренные и субтропические части Центрального и Восточного Китая, Корею, Японию и большую часть о. Тайвань. На этой территории живет примерно также около одной четверти населения Земли.

Около 20% всей мировой культурной флоры ведет начало из Восточной Азии. Это родина таких растений, как соя, просо, хурма, многих других овощных и плодовых культур.

3. Юго-западноазиатский центр – включает территории внутренней нагорной Малой Азии (Анатолии), Ирана, Афганистана, Средней Азии и Северо-Западной Индии. Сюда же примыкает Кавказ, культурная флора которого, как показали исследования, генетически связана с Передней Азией. Родина мягких пшениц, ржи, овса, ячменя, гороха, дыни.

Этот центр может быть подразделен на следующие очаги:

а) Кавказский со множеством оригинальных видов пшеницы, ржи и плодовых.

По пшенице и ржи, как выяснено сравнительными исследованиями, это наиболее важный мировой очаг их видового происхождения;

б) Переднеазиатский, включающий Малую Азию, Внутреннюю Сирию и Палестину, Трансиорданию, Иран, Северный Афганистан и Среднюю Азию вместе с Китайским Туркестаном;

в) Северо-западноиндийский, включающий помимо Пенджаба и примыкающих провинций Северной Индии и Кашмира также Белуджистан и Южный Афганистан.

Около 15% всей мировой культурной флоры ведет начало с этой территории.

В исключительном видовом разнообразии здесь сосредоточены дикие родичи пшеницы, ржи и различных европейских плодовых. До сих пор здесь можно проследить для многих видов непрерывный ряд от культурных до диких форм, т. е. установить сохранившиеся связи диких форм с культурными.

Средиземноморский центр – включает страны, расположенные по берегам Средиземного моря. Этот замечательный географический центр, характеризующийся в прошлом величайшими древнейшими цивилизациями, дал начало приблизительно около 10% видов культурных растений. Среди них такие, как твердые пшеницы, капуста, свекла, морковь, лен, виноград, маслина, множество других овощных и кормовых культур.

Абиссинский центр. Общее число видов культурных растений, связанных по своему происхождению с Абиссинией, не превышает 4% мировой культурной флоры. Абиссиния характеризуется рядом эндемичных видов и даже родов культурных растений.

Среди них такие, как кофейное дерево, арбуз, хлебный злак тэфф (Eragrostis abyssinica), своеобразное масличное растение нуг (Guizolia ahyssinica), особый вид банана.

В пределах Нового Света установлена порази-тельно строгая локализация двух центров видо-образования главнейших культурных растений.

Центральноамериканский центр, охватывающий обширную территорию Северной Америки, включая Южную Мексику. В этом центре можно выделить три очага:

а) Горный южномексиканский,

б) Центральноамериканский,

в) Вест-Индский островной.

Из Центральноамериканского центра ведет начало около 8% различных возделываемых рас-тений, таких, как кукуруза, подсолнечник, американские длинноволокнистые хлопчатники, какао (шоколадное дерево), ряд видов фасоли, тыквенных, многих плодовых (гвайява, аноны и авокадо).

Андийский центр, в пределах Южной Америки, приуроченный к Андийскому хребту. Это родина картофеля, томата. Отсюда ведут начало хинное дерево и кокаиновый куст.

Как видно из перечня географических центров, начальное введение в культуру подавляющего числа возделываемых растений связано не только с флористическими областями, отличающимися богатой флорой, но и с древнейшими цивилизациями.

Лишь сравнительно немногие растения введены в прошлом в культуру из дикой флоры вне перечисленных основных географических центров. Семь указанных географических центров соответствуют древнейшим земледельческим культурам. Южноазиатский тропический центр связан с высокой древнеиндийской и индокитайской культурой.

Новейшие раскопки показали глубокую древность этой культуры, синхронной передне-азиатской. Восточноазиатский центр связан с древней китайской культурой, а Юго-западно-азиатский – с древней культурой Ирана, Малой Азии, Сирии, Палестины и Ассиро-Вавилонии. Средиземноморье за много тысячелетий до нашей эры сосредоточило этрусскую, эллинскую и египетскую культуры. Своеобразная абиссинская культура имеет глубокие корни, вероятно совпадающие по времени с древней египетской культурой.

В пределах Нового Света Центрально-американский центр связан с великой культурой майя, достигшей до Колумба огромных успехов в науке и искусстве.

Андийский центр в Южной Америке сочетается в развитии с замечательной доинкской и инкской цивилизациями.

Н.И. Вавилов выделил группу вторичных культур, которые произошли от сорняков: рожь, овес и др. Н.И. Вавилов установил, что «важным моментом при оценке материала для селекции является наличие в нем разнообразия наследственных форм». Н.И. Вавилов различал следующие группы исходных сортов: местные сорта, иноземные и инорайонные сорта.

При разработке теории интродукции (внедрения) инорайонных и иноземных сортов «необходимо отличать первичные очаги формообразования от вторичных».

Например, в Испании обнаружено «исключительно большое число разновидностей и видов пшениц», однако это объясняется «привлечением сюда многих видов из разных очагов». Н.И. Вавилов придавал большое значение новым гибридным формам. Разнообразие генов и генотипов в исходном материале Н.И. Вавилов назвал генетическим потенциалом исходного материала.

Предыдущая73747576777879808182838485868788Следующая

ПОСМОТРЕТЬ ЕЩЕ:

около 6 тыс.

Центры происхождения культурных растений

Центры происхождения культурных растений, географические центры генетического разнообрази культурных растений. Учение о Ц. п. к. р. возникло в связи с потребностью в исходном материале для селекции и улучшения сортов культурных растений. В основу его легла идея Ч. Дарвина («Происхождение видов», гл. 12, 1859) о существовании географических центров происхождения биологических видов.

Однако эти области были приурочены к целым континентам или к др. также достаточно обширным территориям. В течение полувека после выхода книги Декандоля познания в области происхождени культурных растений значительно расширились; вышли монографии, посвященные культурным растениям различных стран, а также отдельным растениям. Наиболее планомерно эту проблему разрабатывал в 1926-39 Н. И. Вавилов, стремившийся поставить генетику и селекцию на службу народного хозяйства СССР.

На основании материалов о мировых растительных ресурсах (коллекци составляла около 250 000 образцов), собранных большим коллективом советских ботаников (в т. ч. и им самим) в многочисленных экспедициях, он выделял 7 основных географических Ц. п. к. р. (см. карту ).

1.

Южноазиатский тропический центр (около 33% от общего числа видов культурных растений). Родина риса, сахарного тростника, множества тропических и овощных культур. 2.

Восточноазиатский центр (20% культурных растений). Родина сои, различных видов проса, овощных и плодовых культур. 3. Юго-Западноазиатский центр (4% культурных растений). Важнейшая область происхождения видов возделываемых в Европе культур - хлебных злаков, бобовых, плодовых культур и винограда. 4. Средиземноморский центр (примерно 11% видов культурных растений). Родина маслины, рожкового дерева, множества кормовых и овощных культур. 5.

Эфиопский центр (около 4% культурных растений). Характеризуется рядом эндемичных видов и даже родов - хлебный злак тефф, масличное растение нуг, особый вид банана, кофейное дерево и др.

Характерно наличие оригинальных культурных эндемичных видов и подвидов пшеницы и ячменя. 6. Центральноамериканский центр. Отсюда берут начало около 90 пищевых, технических и лекарств. видов растений, в том числе кукуруза, длинноволокнистые виды хлопчатника, ряд видов фасоли, тыквы, какао, многие виды плодовых. 7.

Андийский центр. Родина многих видов клубненосных растений. Прежде всего культурных видов картофеля, оки, ульюко, анью, а также хинного дерева, кокаинового куста и др.

Некоторые растения введены в прошлом в культуру и вне этих основных центров, но число таких растений невелико.

Если ранее считалось, что основные очаги древних земледельческих культур - широкие долины Тигра, Евфрата, Ганга, Нила и др. крупных рек, то Вавилов показал, что почти все культурные растения появились в горных районах тропиков, субтропиков и умеренного пояса .

Основные географические центры начального введения в культуру большинства возделываемых растений связаны не только с флористическим богатством, но и с древнейшими цивилизациями .

Южно-азиатский тропический центр связан с высокой древнеиндийской и индокитайской культурами; Средне-азиатский - с этрусской , эллинской и египетской культурами, насчитывающими около 6 тыс. лет , и т.п. Таким образом, решающую роль в использовании дикой флоры сыграли качественный состав флоры, наличие развитой земледельческой культуры и соответственно больших населённых массивов.

Многочисленные раскопки археологов в 60-70-е гг.

подтвердили теоретические представления Вавилова о центрах и очагах происхождения культурных растений. Многие исследователи, в том числе сов. ботаники П. М. Жуковский, Е. Н. Синская, А. И. Купцов, продолжая работы Вавилова, внесли в эти представления свои коррективы.

Так, тропическую Индию и Индокитай с Индонезией рассматривают как 2 самостоятельных центра, основой Восточно-азиатского центра считают бассейн Хуанхэ, а не Янцзы, куда китайцы как народ-земледелец проникли позднее. Французские исследователи школы О. Швалье установили центр древнего земледелия в Западном Судане.

Лит.: Вавилов Н. И., Центры происхождени культурных растений, Л., 1926; его же, Учение о происхождении культурных растений после Дарвина, Избр.

труды, т. 5, М. - Л., 1965; Синская Е. Н., Историческая география культурной флоры (на заре земледелия), Л., 1969; Жуковский П.

М., Мировой генофонд растений для селекции, Л., 1970; Купцов А. И., Введение в географию культурных растений, М., 1975; Brucher Н., Gibtes Gen-zentren?, «Naturwissenschaf ten», 1969, Jg. 59, Н. 2.

Д. В. Тер-Аванесян.

http://cultinfo.ru/fulltext/1/001/008/120/673.htm

Таблица 4

Центры многообразия и происхождения культурных растений

Успех селœекционной работы во многом зависит от качества исходного материала, главным образом от его генетического разнообразия. Чем разнообразнее исходный материал для селœекции, тем больше возможностей он предоставляет для гибридизации и отбора.

Селœекционеры, пользуясь биологическим, генетическим и экологическим разнообразием растительного мира, создали огромное количество различных сортов культурных растений.

Современные культурные растения выращивают одновременно в разных странах, на разных континœентах.

При этом каждое из этих растений имеет свою историческую родину – центр происхождения . Именно там находились или находятся и поныне дикорастущие предки культурного растения, там сформировались его генотип и фенотип.

Учение о центрах происхождения культурных растений создано выдающимся русским ученым Н.И.Вавиловым.

Широкомасштабные ботанико–географические исследования, участие в экспедициях, изучение богатейшего коллекционного материала и истории земледелия дали возможность Н.И.Вавилову сделать важные обобщения и выдвинуть идеи, обогатившие теорию селœекции и генетики, разработать теорию о центрах многообразия и происхождения культурных растений.

Ученый установил, в частности, что размеры и продуктивность культурных растений выше, чем родственных им диких видов, но их генофонд менее разнообразен, чем генофонд исходного дикого вида.

Н.И.Вавилов вначале выделил 8 центров происхождения культурных растений с рядом подцентров, но в более поздних работах укрупнил их в 7 базовых первичных центров (см.

табл. 4 и рис. 42).

Название центра и количество возникших здесь культурных видов (% от 1000 – общего числа изученных)	Культурные растения, возникшие в данном центре от древних культур
1. Южноазиатский тропический (около 50%)	Сахарный тростник, огурец, баклажан, цитрусовые, шелковица, манго, банан, кокосовая пальма, черный перец
2. Восточноазиатский (20%)	Соя, просо, овес, гречиха, чумиза, редька, персик, чай, актинидия
3. Юго-Западноазиатский (14%)	Пшеница, рожь, горох, чечевица, лен, конопля, дыня, яблоня, груша, слива, абрикос, вишня, виноград, миндаль, гранат, инжир, лук, чеснок, морковь, репа, свекла
4. Средиземноморский (11%)	Пшеница, овес, рожь, капуста͵ сахарная свекла, укроп, петрушка, маслина, лавр, малина, дуб, пробковый, клевер, вика
5. Абиссинский	Сорго, твердая пшеница, рожь, ячмень, кунжут, хлопчатник, клещевина, кофе, финиковая пальма, масличная пальма
6. Центральноамериканский	Кукуруза, фасоль, картофель, тыква, батат, перец, хлопчатник, табак, махорка, сизаль (волокнистая агава), авокадо, какао, орех, пекан
7. Андийский (Южноамериканский)	Картофель, кукуруза, ячмень, амарант, арахис, томат, тыква, ананас, папайя, маниок, гевея, хинное дерево, фейхоа, кока, бразильский орех (бертоллеция)

Рис.42. Основные географические центры происхождения культурных растений: I - Южноазиатский тропический; II - Восточноазиатский; III - Юго-Западноазиатский; IV - Средиземноморский; V - Абиссинский; VI - Центральноамериканский; VII - Андийский (Южноамериканский)

Большинство центров совпадают с древними очагами земледелия, причем это преимущественно горные, а не равнинные районы.

Ученый выделил первичные и вторичные центры происхождения культурных растений. Первичные центры — ϶ᴛᴏ родина культурных растений и их диких предков. Вторичные центры — ϶ᴛᴏ районы возникновения новых форм уже не от диких предков, а от предшествующих культурных форм, сосредоточенных в одном географическом месте, нередко далеком от первичного центра.

Не всœе культурные растения возделываются в местах своего происхождения.

Миграции народов, мореплавание, торговля, экономические и природные факторы во всœе времена способствовали многочисленному перемещению растений в другие районы Земли.

В иных местообитаниях растения изменялись и давали начало новым формам культурных растений. Их разнообразие объясняется мутациями и рекомбинациями, появляющимися в связи с произрастанием растений в новых условиях.

Исследование происхождения культурных растений привело Н.И.Вавилова к выводу, что центры формообразования важнейших растительных культур в значительной мере связаны с очагами человеческой культуры и с центрами разнообразия домашних животных.

Многочисленные зоологические исследования подтвердили данный вывод.

Учение о происхождении и эволюции культурных растений считается одним из существенных разделов селœекции.

Н.И.Вавилов писал, что вся селœекционная работа͵ начиная с исходного материала, установления базовых областей происхождения видов и кончая созданием новых сортов, является, по существу, новым этапом в эволюции растений, а саму селœекцию можно рассматривать как эволюцию, направляемую волей человека.

Учение академика Н. И. Вавилова о центрах происхождения культурных растений

В результате изучения различных видов и сортов растений, собранных в странах Европы, Азии, Африки, Северной и Южной Америки, он установил очаги формообразования, или центры происхождения культурных растений.

Открытые им закономерности географического распределения видового и сортового состава в первичных очагах и расселения растений из этих очагов облегчают поиски необходимого растительного материала для селекции и экспериментальной ботаники.

В одних районах сосредоточены растения с признаками скороспелости, в других — засухоустойчивости и т.д.

Материалы и коллекции экспедиций позволили впервые в нашей стране (1923г.) произвести в разных зонах опытные географические посевы культурных растений с целью изучить их изменчивость и дать им эволюционную и селекционную оценку. Таким образом, была заложена основа для организации государственного сортоиспытания полевых культур.

Итогом всех экспедиций академика Вавилова стало одно из главных открытий ученого — установление основных центров происхождения культурных растений, которые одновременно являются и центрами древних цивилизаций.

Под руководством и при участии академика Вавилова в СССР создана хранящаяся в ВИРе мировая коллекция культурных растений, насчитывающая более 300 тыс. образцов. Многие сорта различных сельскохозяйственных культур, распространенные в СССР, представляют собой результат селекционной работы с соответствующими образцами из коллекции ВИРа.

Академик Н. И.

Вавилов уделял много внимания продвижению земледелия в неосвоенные районы Севера, полупустынь и высокогорий. Проблема интродукции новых культур оказалась в значительной степени разрешенной для влажных и сухих субтропиков в СССР.

По инициативе академика Вавилова в стране стали выращивать новые ценные культуры: джут, тунговое дерево, многолетние эфирномасличные, лекарственные, дубильные, кормовые и другие растения.

В 1919г. обосновал учение об иммунитете растений к инфекционным заболеваниям, показав селекционерам возможности выведения иммунных сортов, среди которых особое значение имеют сорта, одновременно иммунные к нескольким заболеваниям и устойчивые против вредителей.

Другим важнейшим теоретическим обобщением академика Н.

И. Вавилова стал закон гомологических рядов наследственной изменчивости (1920 г.) у близких видов, родов и даже семейств.

Этот закон показывает одну из важнейших закономерностей эволюции, состоящую в том, что у близких видов и родов возникают сходные наследственные изменения. Ученый обнаружил удивительное повторение одних и тех же признаков у растений родственных видов. Так, у мягкой пшеницы есть растения с остистыми, безостыми, полуостистыми колосьями; белоколосые, красноколосые, черноколосые, сероколосые формы и т.д.

Родственные мягкой пшенице виды имеют те же формы. Академик Вавилов объяснил это тем, что у родственных организмов изменчивость признаков идет в одном направлении — параллельно. Такую параллельную изменчивость имеют виды не только одного рода, но и близких по своему происхождению родов, например, пшеницы, ячменя, ржи и других злаков.

Таким образом, обнаружение спонтанных или индуцированных мутаций у одного вида дает основания для поисков сходных мутаций у родственных видов растений или животных.

Закон гомологических рядов наследственной изменчивости с успехом используется в селекционной практике.

Пользуясь этим законом, по ряду морфологических признаков и свойств одного вида или рода можно предвидеть существование соответствующих форм у другого вида или рода. Закон облегчает селекционерам поиски новых исходных форм для скрещивания и отбора.

Академик Вавилов дал определение линнеевскому виду как обособленной сложной подвижной морфо-физиологической системе, связанной в своем генезисе с определенной средой и ареалом (1930 г.). Академик Вавилов обосновал эколого-географические принципы селекции и принципы создания исходного материала для селекции.

Много внимания Николай Иванович уделял организации сельскохозяйственной науки.

Центры происхождения зерновых культур

Успех селекционной работы в основном зависит от генетического разнообразия исходной группы растений и животных. Между тем генофонд существующих сортов растений, естественно, очень ограничен по сравнению с генофондом исходного дикого вида. Поэтому поиски полезных признаков среди диких предков очень важны для выведения новых сортов растений.

С целью изучения многообразия и географического распространения культурных растений академик Н. И. Вавилов (1887 — 1943) организовал многочисленные экспедиции как на территории нашей страны, так и во многих зарубежных странах. Экспедиции Всесоюзного Института растениеводства 1919-1939гт., возглавляемые выдающимся биологом и географом академиком Н.

И. Вавиловым в Африку, Азию, Латинскую Америку доказали, что большинство культурных растений произошло в семи главных ареалах. В этот период академиком Вавиловым и другими сотрудниками ВИРа было совершено 180 экспедиций, из них 40 в 65 зарубежных стран. Установленные ареалы приурочены к территориям, где чрезвычайное богатство флоры, значительное по численности сельское население, сыгравшие решающую роль в использовании человеком дикой природы, привели к появлению древних земледельческих цивилизаций.

Центр происхождения культурных растений — район земного шара, где возникли и были введены в культуру определенные виды и подвиды полезных для человека растений и где сосредоточено их наибольшее генетическое разнообразие.

Эти центры являются макроареалами происхождения культурных растений. Внутри них выделяют локальные центры (микроцентры) возникновения отдельных культур. Академик Н. И. Вавилов, которому принадлежит разработка теории центров происхождения культурных растений, указывал на наличие первичных и вторичных центров происхождения культурных растений.

Первые — более древние, изначальные, вторые — возникшие с развитием экономических отношений в человеческом обществе, в результате перевоза изначальных предков культурных растений и введения в культуру диких форм.

Центр происхождения — территория, в пределах которой формировался вид или другая систематическая категория перед их более широким распространением.

1 Центры происхождения культурных растений

На рис. 1 показаны центры происхождения культурных растений. Изначально сельское хозяйство в этих ареалах развивалось изолировано. Впоследствии, мировая торговля способствовала распространению некоторых видов растений на другие континенты. Большинство же видов (более 3/4) так и не вышло за пределы первоначальных ареалов видообразования.

Академик Н.

И. Вавилов выделил семь таких центров:

Южноазиатский- родина риса, сахарного тростника, цитрусовых;

Юго-заладноазиатский- родина гороха, бобов, мягкой пшеницы;

Восточноазиатский — китайский- родина хлебных злаков, бобовых;

Средиземноморский- родина чечевицы, капусты, клевера;

Абиссинский- родина твердой пшеницы, сорго,кофе, ячменя;

Центрально-Американский- родина хлопчатника, кукурузы, томатов, тыквы, фасоли;

Андийский- родина картофеля, хинного дерева.

Эти центры особенно изобилуют многообразием видов. Академик Н. И. Вавилов со своими сотрудниками собрал из этих мест мировую коллекцию растений, обладающих большим генотипическим разнообразием.

Эта коллекция и теперь служит богатым исходным материалом для скрещивания и выведения ценных сортов, т.е. для селекционной работы.

Азия — самый большой по площади материк, дал миру наибольшее число видов (около 70%) всей культурной флоры.

Здесь выделяются Тропический, Юго-Западно-Азиатский и Восточно-Азиатский центры, связанные с древнеиндийской и индокитайской земледельческими цивилизациями.

В Средиземноморском центре существовали развитые эллинская, этрусская и древнеегипетская цивилизации.

Абиссинская земледельческая культура, по времени совпавшая с древнеегипетской, развилась в изолированных районах Эфиопского нагорья.

В пределах Нового Света выделяются Центрально-Американский и Андийский центры (цивилизации майя, муисков и инков).

Австралия — единственный континент, который до прихода европейцев не знал земледелия.

Только в последние десятилетия эвкалипты и акации начинают использоваться в хозяйстве других регионов мира.

Особый интерес представляла экспедиция в Эфиопию (1926-1927гг.): академик Вавилов установил, что там находится центр происхождения твердых пшениц.

Характеристика центров происхождения культурных растений, в том числе и зерновых, приведена в таблице 1.

Таблица 1

Центры происхождения культурных растений

Центр и его доля в происхождении мировой культурной флоры	Географическое положение	Основные культуры
1. Тропический (30%) (Южноазиатский)	Тропическая Индия, Индокитай, Южный Китай, о-ва Юго — Восточной Азии	рис, сахарный тростник (о. Новая Гвинея), финиковая пальма (Индия), бананы (Малайзия), персик (Китай), некоторые плодовые и овощные культуры
2. Восточно-Азиатский	Субтропические и умеренные районы Центрального и Восточного Китая, Кореи, Японии, о. Тайвань	Соя, просо, гречиха, камфорное дерево (о. Тайвань), соя (Китай), просо, таро, чай, некоторые овощные культуры, цитрусовые, кокосовая пальма, манго
3. Юго — Западно — Азиатский	1) Кавказский	пшеница, рожь, бобовые плодовые (яблоня, груша)
2) Переднеазиатский (п-в Малая Азия, Сирия, Палестина, Иордания, Иран, Северный Афганистан)	овес, рожь, морковь, инжир, виноград
3) Северо — Западно — Индийский (Пенджаб, Кашмир, Белуджистан, юг Афганистана)	дикие родственники пшеницы, ржи, плодовых, опийный мак
4. Средиземноморский (10-11%)	Побережье Средиземного моря	Чечевица, маслина, свекла, капуста, лен
5. Абиссинский (3-4%)	Эфиопское нагорье	Твердая пшеница, ячмень, хлебный злак тэфф, кофейное дерево, некоторые виды сорго, коровий горох, арбуз
6. Центрально-Американский (8%)	1) Вест — Индский	длинноволокнистый хлопчатник, арахис
2) Центрально — Американский	тыква, сладкий картофель, фасоль, авокадо
3) Южно — Американский	Кукуруза, какао (бассейн р.0риноко), табак (бассейн р. Ла-Плата), арахис
7. Андийский (8-9%) (Южноамериканский)	Горные районы Анд	томаты, хинное дерево, кокаиновый куст, картофель

Центры происхождения культурных растений и домашних животных – это те районы Земли, где возникли или были окультурены те или иные виды полезных для человека растений и где сосредоточено их наибольшее генетическое разнообразие. Соответственно это центры, где происходила, как говорят, доместификация животных. Особо важно подчеркнуть, что почти все ныне известные культурные растения и домашние животные появились за сотни и тысячи лет до нашей эры. Пожалуй, лишь сахарная свекла, каучуконосная гевея и хинное дерево стали культурными растениями сравнительно недавно.
Теорию центров происхождения культурных растений разработал выдающийся отечественный ученый академик Н. И. Вавилов на основе своих многочисленных экспедиций, которыми были охвачены вся территория Советского Союза, а также 60 стран Азии, Африки, Северной и Южной Америки. Из этих экспедиций были привезены тысячи образцов семян, которые затем высевали в питомниках Всесоюзного института растениеводства и тщательно исследовали. В этом же институте была собрана крупнейшая в мире коллекция семян зерновых культур, насчитывающая 60 тыс. сортов; эта уникальная коллекция была сохранена в Ленинграде в голодные месяцы блокады во время Великой Отечественной войны. Н. И. Вавилов считал, что общее число видов культурных растений, не считая декоративных, составляет примерно 1500–1600. При этом для разных культур существуют свои центры многообразия, которые обычно и являются центрами их происхождения, совпадая с древними центрами земледелия. Понятие о центре происхождения культурных растений Н. И. Вавилов окончательно сформулировал в 1935 г., когда выделил восемь важнейших таких центров (табл. 123 и рис. 87).
Хотя за прошедшие с тех пор шесть с половиной десятилетий эту теорию на основе многочисленных новых данных подвергли некоторым изменениям и дополнениям (ныне принято выделять 7 главных центров – Тропический, Восточноазиатский, Юго-Западноазиатский, Средиземноморский, Абиссинский, Центральноамериканский и Андийский), все же основные ее принципы не были пересмотрены, причем даже теми учеными, которые предлагают увеличить число таких центров до 12. Очень важно, что никто не подвергает сомнению тот исходный пункт теории, который связывает эти центры не только с природным флористическим разнообразием тех или иных территорий, но и с размещением древнейших цивилизаций.
Таблица 123


Немало работ посвящено и выявлению истории доместификации диких животных (рис. 88). При этом за основу обычно также берут очаги одомашнивания этих животных, предложенные Н. И. Вавиловым, который выделил пять главных таких очагов и еще семь дополнительных.

С историко-географических позиций очень интересен и вопрос о миграциях культурных растений, которые в эпоху Великих географических открытий приобрели характер поистине их великого переселения. При этом одна часть культурных растений мигрировала из Старого в Новый Свет, а другая – в обратном направлении.
К числу культур, «заимствованных» Новым Светом у Старого, можно отнести пшеницу, сахарный тростник и кофе.
Археологические исследования свидетельствуют о том, что пшеница была известна в странах Передней Азии за шесть-пять тысячелетий до нашей эры, в Египте – более чем за четыре, в Китае – за три, на Балканах – за три-два тысячелетия. После Великих географических открытий она попала сначала в Южную Америку (1528 г.), затем в Северную Америку (1602 г.), а в конце XVIII в. и в Австралию (рис. 89). Сахарный тростник, родиной которого считают Бенгалию, после Великих географических открытий также мигрировал в Новый Свет: португальцы начали возделывать его на северо-востоке Бразилии, англичане и французы – в Вест-Индии, позднее он стал фактически монокультурой на Кубе и в Пуэрто-Рико.
Родина кофе – нагорья Эфиопии, где эту культуру начали возделывать примерно тысячу лет назад. Считается, что и свое название она получила от эфиопской провинции Кафа. В XI в. кофе попал в Йемен, откуда его вывозили через порт Моха; вот почему в Европе долгое время кофе называли «мокко». Во времена позднего средневековья его стали употреблять в Италии, во Франции, в Нидерландах, Англии, других европейских странах. Чтобы удовлетворить растущий спрос, кофе начали выращивать на специальных плантациях; первую из них основали в XVII в. голландцы на о. Ява. В начале XVIII в. несколько кофейных зерен по воле случая попали во Французскую Гвиану, а оттуда – в Бразилию, где эта культура поистине обрела свою вторую родину.
Еще большее число сельскохозяйственных культур мигрировало после Великих географических открытий из Нового Света в Старый Свет. Среди них кукуруза, картофель, подсолнечник, табак, гевея, какао.
Родиной кукурузы (маиса) считают Центральную Америку. В Европу ее завез еще Колумб. Затем из Испании она распространилась по другим странам Средиземноморья, а позднее попала в Россию, Африку, Восточную Азию. Картофель, культура Андских стран, также сначала попал оттуда в Испанию, а затем в Нидерланды (которые тогда принадлежали Испании), во Францию, в Германию, другие страны Европы. В России он появился в начале XVIII в., при Петре I. Подсолнечник, который, по мнению Н. И. Вавилова, культивировался в Мексике и вообще на юго-западе Северной Америки, появился в Европе в XVI в. Сначала, как и картофель, его считали декоративным растением, и только позднее начали использовать его семена. В России эту культуру стали возделывать также в эпоху Петра I.

Родиной какао Н. И. Вавилов считал Мексиканское нагорье. В начале XVI в. это растение и получаемый из него шоколад стали известны сначала в Испании, затем в других странах Европы. Главные плантации этой культуры были заложены европейцами на Гвинейском побережье Африки. Табак также попал в Европу в XVI в. – сначала в страны Средиземноморья, а затем и в другие европейские страны, в Азию, Океанию. Саженцы гевеи были вывезены из Бразилии в Малайзию, Нидерландскую Индию, на о. Цейлон, где возникли плантации этого каучуконоса.
Подобные же миграции происходили и со многими породами домашних животных. Один из наиболее ярких примеров такого рода – завоз овец из Южной Африки в Австралию. Отсюда они затем попали и в Новую Зеландию, определив основную международную специализацию этой страны.

Еще по теме 113. Центры происхождения культурных растений и домашних животных и их дальнейшие миграции:

1. Связь плодородия почв с центрами происхождения культурных растений
2. Штамм микроорганизма, культуры клеток растений и животных означает совокупность клеток, имеющих общее происхождение и характеризующихся одинаковыми устойчивыми признаками.