ЖУРНАЛ ОБЩЕЙ БИОЛОГИИ, 2007, том 68, № 1, с. 64-69
УДК 573.6 (571 1/5)
НЕКОТОРЫЕ ПРОБЛЕМЫ ИЗУЧЕНИЯ И ОТРАЖЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКОГО РАЗНООБРАЗИЯ СИБИРСКОЙ ФЛОРЫ
В СВЯЗИ С ЕГО ОХРАНОЙ
© 2007 г. М. В. Олонова
Томский государственный университет 634050 Томск, пр. Ленина, 36 olonova@bio.tsu.ru, olonova@list.ru Поступила в редакцию 15.02.2006 г.
Для адекватного отображения имеющегося разнообразия внутри слабоизученных, предположительно гибридогенных групп растений, до установления их истинного происхождения и родства, по-видимому, следует принять в качестве вынужденной и временной меры особый тип гибридогенных комплексов, который отражал бы неясную на сегодняшний день таксономическую ситуацию. В них до дальнейшего выяснения систематического положения могли бы включаться популяции, сочетающие морфологические признаки двух или нескольких видов. До того как будут определен действительный таксономический статус и родство компонентов, их можно в зависимости от имеющихся данных об изменчивости и распространении рассматривать как разрешенные "Кодексом" подвиды. Полученная предварительная информация, касающаяся морфологического разнообразия, в будущем поможет сконцентрировать усилия биологов, вооруженных новейшими методами исследования филогенеза, на наиболее важных объектах и послужить научной базой для эффективных мероприятий по сохранению и рациональному использованию обширного генофонда сибирской флоры.
Благодаря хозяйственной деятельности человека виды на планете исчезают быстрее, чем биологи успевают их обнаружить и изучить. В первую очередь это касается тропических сообществ, однако и та ситуация, которая наблюдается в более благополучных районах, также вызывает тревогу научной общественности и требует принятия безотлагательных мер, прежде всего по скорейшему выявлению имеющегося на планете биоразнообразия.
Задача эта чрезвычайно сложная, однако, как отмечают Рейвн и Уилсон (Raven, Wilson, 1992), отложена она не может быть по двум причинам. Во-первых, выявленные новые таксоны - это потенциальный источник благополучия человека, так как обнаружение новых видов и форм только среди ботанических объектов, с одной стороны, может пополнить ассортимент пищевых, лекарственных и технических растений, а с другой - путем селекции и генной инженерии улучшить хозяйственные качества уже имеющихся сортов. При этом для более широкого использования в селекции необходимо выявить и сохранить возможно большее число аллелей. Во-вторых, общеизвестно, что биоразнообразие обедняется такими быстрыми темпами, что все меры по его сохранению могут просто запоздать.
Цель данной работы - привлечь внимание к трудностям, возникающим при изучении и попытке отображения биоразнообразия сибирской фло-
ры для создания научной базы его охраны, и попытаться найти возможные пути преодоления этих трудностей.
Ключевым объектом охраны природы является вид. Большинство мероприятий и программ ориентированы именно на сохранение редких видов растений и животных. Этой же цели служат многочисленные Красные книги. Выделение особо ценных с природоохранной точки зрения территорий производится в зависимости от их видового богатства (Prendergast et al., 1993; Myas et al., 2000, и др.); при выявлении биоценозов, подлежащих охране, также большое значение придается их видовому составу. Тем не менее за последнее десятилетие в литературе, главным образом зоологической (Vane-Wright et al., 1991; Williams, Mulvey, 1994, и др.), все чаще задается вопрос, является ли видовой уровень тем, на котором следует сосредоточить свои усилия.
Многие биологи в настоящее время обращают внимание на то, что изучение биоразнообразия на видовом уровне не решает проблемы действительного его отражения, и что если сосредоточить исследования и природоохранные усилия только на видах, большая часть биоразнообразия, существующая на внутривидовом уровне, выпадет из поля зрения (Ehrlich, 1986; Rojas, 1992; Crazier, 1992, и др.). По их мнению, критической операционной единицей может быть не только вид, но и разновидность, и популяция, поэтому основной акцент
следует перенести на внутривидовой (популяцион-ный) уровень. Основное внимание при этом следует сосредоточить на охране популяций, содержащих уникальные генетические или фенетические признаки. Однако не следует забывать и о том, что внутривидовое разнообразие отражает генетическую гетерогенность вида, и потеря его части, даже, может быть, не самой ценной с точки зрения человека, может привести, с одной стороны, к нарушению естественных эволюционных процессов в популяциях, к уменьшению эволюционной пластичности, а с другой - к накоплению рецессивных аллелей, что в конечном итоге приведет к снижению жизненности видов. Следовательно, основной задачей сохранения биоразнообразия на популяци-онном уровне должно быть выявление и поддержание возможно большего природного генетического разнообразия (Meffe, Carroll, 1994).
Другая сторона проблемы, на которую обращают внимание многие исследователи, заключается в филогенетической неравнозначности таксонов и соответственно в их разном вкладе в таксономическую составляющую биоразнообразия (Faith, 1992; Nixon, Wheeler, 1992, и др.). Как отмечает И.Я. Павлинов (2001), если вымрет трубкозуб, то из структуры выпадет целый отряд, в то время как потеря одного из многочисленных близкородственных видов жужелиц не очень сильно отразится на общей структуре биоразнообразия, поскольку это будут события разного масштаба. Поэтому при выборе объектов охраны и оценке оригинальности биот следует учитывать не только число эн-демов, но и их "филогенетический вес". Щассни (Stiassny, 1994) на филогенетических схемах, составленных для четырех групп рыб, показала, какие именно группы требуют первостепенной охраны. Особую убедительность и наглядность придают этим схемам включенные в них географические и количественные данные.
В свете всего вышеизложенного особое значение приобретают систематические исследования, направленные на выявление ранга и степени родства таксонов. Как убедительно показали в своих исследованиях Эвайз (Avise, Nelson, 1989; Avise, 1994) и Досерти (Dautherty et al., 1990), ошибки таксономического характера могут иметь катастрофические последствия. В последней публикации описывается, как ошибочное определение таксономического статуса и родства едва не привело к полному исчезновению одного из двух оставшихся на планете видов гаттерии (Sphenodon) - единственного рода целого отряда рептилий, живущих на новозеландском побережье. Из трех описанных в XIX в. видов этого рода один исчез. Второй из оставшихся - S. guentheri - из-за морфологического сходства с близким и более широко распространенным видом S. punctatus был признан подвидом этого вида и вследствие отсутствия должных охранных мер существенно сократил свой ареал. В
настоящее время он встречается только на одном острове. Дальнейшие детальные исследования, в том числе и на молекулярном уровне, не только подтвердили видовой статус S. guentheri, но и выявили глубокую генетическую обособленность этого вида. К сожалению, информация была получена тогда, когда этот редкий вид уже сократился до единственной популяции (Dautherty et al., 1990).
Из всего вышеизложенного следует, что перед биологами-систематиками в настоящее время поставлена сложная и безотлагательная задача как по возможно полному выявлению морфологического разнообразия (как на видовом, так и на внутривидовом уровне), которое, как известно, является отражением разнообразия генетического, так и по определению степени филогенетической уникальности таксонов. На них же лежит и ответственность за то, чтобы полученные данные были доступны для практического использования. Для этого полученная информация должна быть адекватно отражена во флористических сводках и монографиях.
Однако при ревизии некоторых сложных систематических групп растений нередко возникают трудности, существенно осложняющие поставленную задачу. Вот лишь некоторые из проблем, которые возникают перед практикующими систематиками, изучающими таксономическое биоразнообразие, и с которыми автор столкнулся при обработке семейства колокольчиковых (Campanu-laceae L.) для "Флоры Сибири" и при разработке проектов природоохранного характера.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
В работе использовался главным образом традиционный морфолого-географический метод и частично - методы популяционного анализа. Материалом послужили как наблюдения в природе и собственные многолетние сборы автора на территории Сибири, так и гербарные коллекции KW, LE, MHA, MO, MW, NS, NSK, PE, ALTB, TK, US и VLAD (индексы гербариев приводятся по: Хольм-грен и др. (Holmgren et al., 1990)).
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Семейство Campanulaceae представлено на территории Сибири тремя родами - Campanula (колокольчик), Adenophora (бубенчик) и Platycodon (ширококолокольчик), насчитывающими соответственно 16, 13 и 1 вид (Олонова, 1996). Большинство представителей всех трех родов отличается высокой декоративностью, некоторые виды колокольчиков и ширококолокольчик введены в культуру, их природные популяции используются для улучшения имеющихся сортов. Представители рода бубенчик обладают не только красивыми цветками, но некоторые из них используются в на-
родной медицине как желудочно-кишечные и про-тивосудорожные средства и перспективны для изучения в целях введения их в научную медицину (Крылов, 1992).
Если колокольчики, имеющие в основном европейское распространение, в целом изучены неплохо, особенно на территории Европы (Федоров, 1957; Шулькина, 1977, 1984; Колаковский, 1985, 1987; Викторов, 2000, 2005, и др.), то восточно-азиатский род бубенчик изучен значительно слабее. Многие исследователи отмечают высокий полиморфизм как в роде колокольчик, так и в семействе в целом, а В.П. Викторов (2000), изучивший изменчивость колокольчиков на территории европейской части России и на Кавказе, полагает, что существенную роль в формировании семейства Campanulaceae сыграло гибридное видообразование и многие монотипные группы образовались в результате гибридизации. Гибридизация, как известно, приводит не только к
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.