учение о происхождении культурных растений разработал
Центры происхождения культурных растений
Значительный вклад в селекцию растений внес генетик Н. И. Вавилов. Он предположил и доказал, что все ныне выращиваемые в регионах мира культурные растения имеют свои определенные географические центры происхождения.
Вавилов выделил 7 основных географических центров происхождения культурных растений, которые расположены в поясах тропического и субтропического климата, где зарождалось земледелие. Продолжая исследования Вавилова, ученые открыли еще несколько подобных центров.
Итак, приступим к изучению центров происхождения и культурных растений, в них появившихся. Среди центров происхождения выделяют:
Лимонник, апельсин, соя, рис, просо, хурма, чайное дерево, редька, тутовое дерево (шелковица), бамбук, грецкий орех, женьшень.
Рожь, пшеница, лен, горох, фундук, алыча, кизил, каштан, фисташка, виноград, айва, шпинат, эстрагон, финиковая пальма, лук-порей, барбарис.
Виноград, люпин, оливковое дерево, овес, капуста, брокколи, горчица, свекла, петрушка, сельдерей, редька, редис, брюква, спаржа, мята, хрен, укроп, щавель, мелисса.
Арбуз, кофе, сорго, кунжут, клещевина, просо, масличная пальма, кола.
Фасоль, кукуруза, батат, тыква, какао, авокадо, перец овощной, табак, подсолнечник.
Картофель, томат, хинное дерево, арахис, фейхоа, тыква мускатная, ананас, настурция.
Гомологические ряды в наследственной изменчивости
Это понятие введено Вавиловым Н.И. в результате его исследований, посвященных параллелизмам в явлении наследственной изменчивости. Внимательно изучите следующую цитату:
«Генетически близкие виды и роды характеризуются сходными рядами наследственной изменчивости с такой правильностью, что, зная ряд форм в пределах одного вида, можно предвидеть нахождение параллельных форм у других видов и родов».
Суть явления кроется в сходных аллелях, повторяющихся у близких групп растений (и животных!), которые были обнаружены в ходе изучения наследственной изменчивости. Появилась возможность предсказывать еще не обнаруженные аллели у близкородственных групп растений (по одному «родственнику» судить о «другом»), что дало еще один импульс развитию селекции.
Важно и следующее следствие этого явления: зная совокупность мутаций, которые произошли в пределах одного вида, становится возможно предполагать их появление у другого, близкородственного вида.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Происхождение культурных растений
Причины появления одомашненных растений.
Сельскохозяйственные культуры, которые мы привыкли видеть сейчас, образовались не сами собой, а в ходе селекционного отбора. Окружающая природа давала пропитание первобытным людям, но произрастающая флора была недостаточно жизнеспособна, что приводило к ее быстрой гибели или вытеснению другими более устойчивыми к внешним факторам видам. Живя в тесном соседстве с растительным миром, человек вскоре понял, что пропалывая и поливая дикие растения можно получить больше урожая. Случайно просыпанные зерна прорастали на богатой перегноем почве вокруг жилищ, женщины ухаживали за ними, избавляя от сорной травы и рыхля землю. Надобность уходить в леса на поиски еды становилась все меньше, потому как человек стал сам разводить питательные растения, путем отбора самых лучших образцов, ориентируясь на крупность и вкус. Так зародилось земледелие. Самой древней возделываемой культурой являются злаки, они появились более 12 000 лет назад.
Становление цивилизации, развитие сухопутных и морских путей поспособствовали интродукции (переселению) семян и клубней в отдаленные области с другой климатической средой, где приспособившись к условиям, они получили важные качества и расширили ареал произрастания. А теперь уже в современном мире ученые-селекционеры скрупулезно отбирают лучшие экземпляры для создания других жизнестойких и полезных разновидностей. Согласно подсчетам примерно 70% выращиваемых сортов, обеспечивающих население продовольствием, произрастает за пределами изначального возникновения.
Классификация культурных растений.
Делятся на: пищевое, кормовое, лекарственное, техническое, медоносное, красильное.
Бывают крахмалоносные, жиромасличные, сахароносные, эфиромасличные, белоксодержащие, алкалоидосодержащие.
Овощные культуры делятся на: стеблевые – спаржа, сельдерей, ревень. Листовые – капуста, щавель, кресс-салат, рукола, салат. Плодовые – перец, баклажан, томат, бобы, патиссоны. Луковичные – черемша, лук-порей, лук-шалот, чеснок. Пряные – петрушка, укроп, фенхель, хрен, мелисса.
Плодовые: косточковые – тернослива, черешня, абрикос, нектарин, алыча. Семечковые – яблоки, груши, рябина, мушмула. Ягодные – облепиха, смородина, крыжовник. Орехоплодные – фисташка, фундук, грецкий орех, миндаль. Цитрусовые – лимон, апельсин, лайм, грейпфрут. Тропические разноплодные – авокадо, дуриан, банан, ананас, финиковая пальма.
Учение о гомологических рядах и наследственной изменчивости.
Советский ученый-генетик Николай Иванович Вавилов, открыл закономерность, определяющую однообразие в генотипических изменениях у родственных организмов. Это значит, что у долго существующей особи под действием мутации или жесткой смены окружающей среды, появляются новые особенности, передающиеся близкородственным видам и следующим поколениям. Явление параллелизма объясняется нахождением в наборе подавляющего количества идентичных генов, унаследованных от общего предка и не изменившихся в процессе видообразования. На данном принципе основывается селекционное выведение ценных хозяйственных свойств, как у растений, так и у животных.
Основоположники изучения центров возникновения культурных форм, и дифференцированный метод Вавилова.
Основой, для изучения зон возникновения культурных растений, стали идеи Ч. Дарвина и его труд «Происхождение видов». Первым, кто постарался разобраться в происхождении растений, был шведский ботаник и биогеограф Альфонс Декандоль. Работа не нашла широкого признания в научных кругах, так как многие его тезисы, в итоге, оказались ошибочными. А области произрастания дикорастущих родичей, давших видовое разнообразие, охватывали внушительные территории, вплоть до целых континентов. В чем он был прав, так в том, что земледелие взяло начало в предгорьях, а после перешло на равнины. Существенный прорыв в изучении окультуренных растений сделал Н.И. Вавилов.
Он подошел к вопросу более точно и разработал дифференцированный метод обнаружения не только исторической родины культурных растений, но и рассмотрел эволюционные этапы, возникшие при расселении. Суть этого способа заключалась в детальном анализе растительного материала с помощью биохимических, физиологических и других исследований. Исходя из этого, определяется местность сосредоточения предельного многообразия форм, их генетические признаки и иммунитет.
Первичные центры связаны с первородными очагами обработки земли, где растение стало одомашненным. Вторичные центры охватывали следующие стадии геотомии, когда произошло дальнейшее распространение сельскохозяйственных культур. Было обнаружено, что популяции растений имеют наибольшую генетическую изменчивость в центрах происхождения. Вавилов со своими помощниками, совершив многочисленные экспедиции, смог собрать и изучить разнообразие мировой растительной флоры. Благодаря этому Всероссийский институт растениеводства, названный в его честь, обладает обширным семенным генофондом, используемым по сей день.
Мировые центры происхождения культурной флоры.
Академик выделил 7 ведущих географических центров возникновения культурных форм, где находится наиболее богатый растительный мир. Значительное количество растений зародилось в Старом и Новом Свете. Из 640 наиболее важных видов, 500 приходится на долю Старого Света. 400 разновидностей культурных растений образовалось в Южной Азии. Из Африки вышло приблизительно 50 видов. Северная и Южная Америка подарили свыше 100 разновидностей. В Австралии не было ни одного первичного центра и земледелия, в частности, до прихода европейцев.
Центры:
К нему относится полуостров Индостан, Бирма и Южный Китай. Здесь произрастают такие культуры как рис, сахарный тростник, цитрон, пшеница, баклажаны, кунжут, гречиха, фасоль, огурец.
Подразделы данного центра:
А) Кавказский – пшеница, рожь и плодовые;
Б) Переднеазиатский – овес, инжир, фундук, кизил;
В) Северо-западноиндийский – дикая рожь, сахарный тростник, кенаф.
Включает страны Средиземноморья. На территории произрастают твердые сорта пшеницы, капуста, свекла, лен, виноград, морковь, оливковое дерево, бобовые, укроп, тмин.
Охватывает окрестности Судана, Эфиопии и Эритрея. Здесь растет кофейное и рожковое дерево, арбуз, злак тэфф, масличное растение нуг, энсета (абиссинский банан), сорго, кунжут, вигна.
Занимает территорию Южной Мексики и Северной Америки, включая часть Антильских островов. Здесь возделываются кукуруза, подсолнечник, хлопчатники упланда, какао, разнообразные виды фасоли, тыква обыкновенная, папайя, авокадо и топинамбур. Подразделяется на три субцентра:
А) Южноамериканский горный – теосинте, кукуруза, табак, арахис;
Б) Центральноамериканский – тыква, фасоль, какао, авокадо;
В) Вест-индийский островной – хлопок, арахис.
Включает в себя Боливию, Эквадор и Перу. Родина клубеньковых растений – картофеля, уллюко. Томата, сладкого перца, ананаса, якон. Так же здесь растет хинное дерево, гевея, кокаиновый куст и арахис. Имеет два подраздела:
А) Чилоэандский – картофель, чилийская земляника, угни чилийский;
Б) Бразильско-парагвайский – гранадилла, чай Матэ, бразильская слива, кассава.
Заключение
Без культурных растений существование человечества невозможно. Научная селекция в руках людей стала орудием преобразования природы, что позволило повысить количество и качество продовольствия. Намеренно выведенные сорта прочно вошли в рацион, обогащая его полезными микроэлементами и белками. Медицина, строительство и животноводство так же зависят от растений. Современные технологии ускорили и расширили процесс доместикации. Выводятся ранее неизвестные культуры и совершенствуются старые. Конечно, без научных трудов Н. И. Вавилова и его чистого генофонда семян, на который ровняются и зарубежные исследователи, подобное многообразие нынешней культурной флоры было бы сложно представить.
Несмотря на то, что к наследию, оставленному академиком, его современники относились неоднозначно и с критикой, позднее труды этого великого человека оценили и стали развивать. Археологические раскопки 60-70-х годов подтвердили предположения Вавилова о центрах возникновения культурных растений. Последующие исследования ученых внесли коррективы, и Индокитай с тропической Индией стали самостоятельными центрами. Основой восточноазиатского центра считался бассейн реки Янцзы, но теперь ей является река Хуанхэ.
Учение Н.И. Вавилова о центрах происхождения культурных растений
1.Группы культурных растений по происхождению.
2. Учение о гомологических рядах.
3. Географические центры происхождения культурных растений.
4. Классификация культурных растений А.И. Купцова.
5. Очаги одомашнивания диких животных.
1. Группы культурных растений по происхождению.Среди флоры земного шара выделяется значительная по числу (более 2500) видов группа растений, возделываемых человеком и получивших название культурных. Культурные растения и образованные ими агрофитоценозы пришли на смену луговым и лесным сообществам. Они – результат земледельческой деятельности человека, которая началась 7–10 тысячелетий назад. В переходящих в культуру диких растениях неизбежно отражается новый этап их жизни. Отрасль биогеографии, изучающая распространение культурных растений, их приспособление к почвенно-климатическим условиям в различных областях земного шара и включающая элементы экономики сельского хозяйства, называется географией культурных растений.
По своему происхождению культурные растения делятся на три группы: наиболее молодая группа, сорно-полевые виды и наиболее древняя группа.
1. Наиболее молодая группа культурных растений происходит от видов, до настоящего времени живущих в диком состоянии. Для растений этой группы установить центр начала их возделывания не составляет особого труда. К ним относятся плодово-ягодные культуры (яблоня, груша, слива, вишня, крыжовник, смородина, малина, земляника), все бахчевые,частькорнеплодов (свекла, брюква, редис, репа).
2. Сорно-полевые виды растений стали объектами культуры там, где основная культура из-за неблагоприятных природных условий давала низкие урожаи. Так, при продвижении земледелия на север озимая рожь вытеснила пшеницу; широко распространенная в Западной Сибири масличная культура рыжик, используемая для получения растительного масла, является сорняком в посевах льна.
3. Для наиболее древнихкультурных растений невозможно установить время начала их культивирования, поскольку их дикорастущие предки не сохранились. К ним относятся сорго, просо, горох, бобы, фасоль, чечевица.
Потребность в исходном материале для селекции и улучшения сортов культурных растений обусловила создание учения о центрах их происхождения. В основу учения легла идея Ч. Дарвина о существовании географических центров происхождения биологических видов. Впервые географические области происхождения важнейших культурных растений были описаны в 1880 г. швейцарским ботаником А.Декандолем. Согласно его представлениям, они охватывали довольно обширные территории, в том числе целые континенты. Важнейшие исследования в этом направлении спустя полвека были выполнены замечательным русским генетиком и ботанико-географом Н. И. Вавиловым (1887–1943), который осуществил изучение центров происхождения культурных растений на научной основе.
Дата добавления: 2015-07-18 ; просмотров: 1145 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ
Биология в лицее
Site biology teachers lyceum № 2 Voronezh city, Russian Federation
Успех селекционной работы во многом зависит от качества исходного материала, главным образом от его генетического разнообразия. Чем разнообразнее исходный материал для селекции, тем больше возможностей он предоставляет для гибридизации и отбора. Селекционеры, 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 континентах. Однако 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 селекции 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. Поэтому изучение признаков диких предков культурной формы очень важно для выявления устойчивости растений к болезням и паразитам, морозостойкости, засухоустойчивости, плодовитости, чтобы использовать их при выведении новых сортов.
Основные центры происхождения культурных растений
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 – это родина культурных растений и их диких предков. Вторичные центры – это 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 все культурные растения возделываются в местах своего происхождения. Миграции народов, мореплавание, торговля, экономические и природные факторы во все 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 этот вывод.
Учение о происхождении и эволюции культурных растений считается одним из существенных разделов селекции. Н. И. Вавилов писал, что вся селекционная работа, начиная с исходного материала, установления основных областей происхождения видов и кончая созданием новых сортов, является, по существу, новым этапом в эволюции растений, а саму селекцию можно рассматривать как эволюцию, направляемую волей человека.
Учение о происхождении культурных растений разработал
Центры происхождения культурных растений — территории (области), в пределах которых формировались определённые виды сельскохозяйственных культур и откуда они распространились по всему миру. Такие центры есть на разных континентах, и каждая из этих областей дала миру свои уникальные культуры.
Распространению культурных растений по миру способствовали экспедиции путешественников. Благодари X. Колумбу в Америку из Европы прибыли капуста, виноград, а в обратном направлении — картофель, томаты. Такой бартер между Старым и Новым Светом называют колумбовым обменом.
Н. И. Вавилов — российский и советский учёный-генетик, ботаник и географ, разработавший учение о существовании центров происхождения культурных растений.
Центры происхождения культурных растений
по Н. И. Вавилову
Южно-азиатский центр
Индия, Шри-Ланка, полуостров Индокитай, юг Китая, Юго-Восточная Азия. Около 33 % всех культурных растений.
Рис, сахарный тростник, огурец, баклажан цитрусовые, манго, банан, кокосовая пальма и др.
Средиземноморский центр
Страны, омываемые водами Средиземного моря. Около 11 % всех культурных растений.
Капуста, сахарная свёкла, маслины, клевер, чечевица, овёс, лён, лавр, кабачок, петрушка, сельдерей, виноград, горох, морковь, мята, тмин, хрен, укроп
Юго-Запад Азии
Малая Азия, Средняя Азия, Иран, Афганистан, Северо-Западная Индия. Около 14 % всех культурных растений.
Южноамериканский <Андийский) центр
Западное побережье Южной Америки. Около 8 % всех культурных растений.
Картофель, томат, ананас, сладкий перец, хинное дерево, гевея, арахис
Центральноамериканский центр
Мексика, Куба. Около 10 % всех культурных растений.
Фасоль, кукуруза, подсолнечник, хлопчатник, какао, тыква, табак, топинамбур, папайя
Эфиопский (Абиссинский) центр
Эфиопское нагорье. Около 4 % всех культурных растений,
Пшеница, ячмень, сорго, кофе, бананы, кунжут, арбуз
Восточноазиатский центр
Центральный и Восточный Китай, Япония, Республика Корея, Тайвань. Около 20 % всех культурных растений.
Соя, просо, гречиха, чай, слива, вишня, редька, грецкий орех, мандарин, хурма, бамбук, женьшень
В смотрели конспект урока по географии «Центры происхождения культурных растений». Выберите дальнейшее действие: