Индостанский центр

Федеральное Государственное  Образовательное Учреждение

Высшего Профессионального  Образования

«Калининградский Государственный  Технический Университет»

 

 

 

 

Кафедра  агрономии

 

 

 

 

 

 

 

Курсовая работа допущена к защите:                                                      Курсовая работа защищена                            

Руководитель  работы                                                                                 с оценкой_________________

Кандидат биологических  наук,                                                                 «___» _______________ 2013г.

доцент кафедры агрономии                                                                        

Гуревич  А. С.                                                                                            

 

 

 

 

 

 

 

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

 

Индостанский  центр происхождения растений

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнила:

Студентка гр. 12-АГ

Симиненко Татьяна  Борисовна

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Калининград 2013 г 

Оглавление

 

 

Введение

 

Центры (очаги) происхождения культурных растений — географические центры генетического разнообразия культурных растений. Могут быть первичными (район изначального произрастания диких форм и доместикации) и вторичными (в результате дальнейшего распространения культурных и полукультурных растений и последующей селекции).

  

История

 

Растениеводство возникло одновременно в Старом и Новом Свете за 7 — 8 тысяч лет до нашей эры. Процесс одомашнивания первоначально происходил независимо в географически обособленных областях земного шара на всех пяти континентах и, конечно, на видах окружающей флоры. Флористический состав одомашниваемых видов был эндемичным для больших географических территорий, иными словами, использовалась отечественная флора.

В истории  человеческих цивилизаций наступил и возрастал период сухопутных (часто караванных) и морских сообщений и материальных связей между разными географическими цивилизациями. Это сопровождалось распространением семян и плодов эндемичных одомашненных растений, так что порою было трудно определить родину культурного вида. В процессе становления и расширения ареалов высших растений определились ботанико-географические и генетические центры происхождения культурных растений. Одомашнивание растений в различных географических условиях сопровождалось такими естественными закономерностями эволюции, как мутации различного типа, полиплоидия и интрогрессия при естественной гибридизации.

 

 

Происхождение культурных растений.

 

Ha нашей планете  известно около 2500 видов культурных  и выращиваемых растений. Это  составляет лишь один процент от всей флоры планеты, в которой насчитывается примерно 250 тыс. видов. Количество дикорастущих сородичей культурных растений, существующих на Земле, пока не подсчитано, но и оно представляется внушительным.  
На территории же нашей страны произрастает около 600 видов дикорастущих сородичей культурных растений, причем в это число не включены сородичи декоративных и лекарственных культивируемых растений. Мобилизация растительных ресурсов мира на нужды сельского хозяйства - одна из актуальнейших задач современности. И решение ее немыслимо без изучения состава культурных растений мира и их дикорастущих сородичей. Это хорошо понимал Н. И. Вавилов - один из талантливейших биологов ХХ в. Под его руководством и при личном участии было начато изучение культурной флоры в различных частях планеты.  
Организацию экспедиционных работ Н. И. Вавилов осуществлял исходя из концепций, опирающихся на идею Ч. Дарвина о единстве центров происхождения.  
Использование дифференциально-географического метода исследований, который требует привлечения из разных стран огромного ботанического материала, затем всестороннее изучение этого материала в посевах (в одинаковых условиях с целью установления наследственных различий) и применение в ходе этого изучения еще многих методов, таких как цитологический, гибридологический, метод иммунитета и других, - все это дает определенное представление о действительных центрах формообразования . Уже в 1923 г., выдвигая идею о локализации эволюционных этапов - филогенезе культурных растений в центрах их происхождения, Н. И. Вавилов отмечал значение огромных нетронутых внутривидовых ресурсов генцентров, находящихся, в частности, и в Средней Азии.  
В 1926 г. Вавилов указывал на то, что проблема происхождения культурных растений занимала умы многих ученых, начиная с Альфонса Декандоля и кончая Саффордом. Отмечая тогда неточность данных в отношении главнейших культурных растений, Н. И. Вавилов по-другому подошел к решению проблемы их происхождения, используя при этом новые методы на ботанической основе, а также закон гомологических рядов в наследственной изменчивости. Хотя Вавилов считал этот этап своих исследований предварительным, тем не менее уже здесь им были обоснованы пять мировых очагов происхождения культурных растений: Юго-Западная Азия, Юго-Восточная Азия, Средиземноморский и Абиссинский очаги, а также Новый Свет (Мексика и Перу).  
Вавилов организовал планово-поисковую работу по изучению этих центров с дальнейшим анализом ее результатов. При этом он учитывал, что многие виды ушли далеко за пределы первичных очагов своего происхождения и введения в культуру, а также подверглись большим изменениям под влиянием не только человека, но и самой природы. Он считал, что «...проблема происхождения культурных растений оказалась гораздо сложнее, чем казалось в свое время Декандолю, Гееру и многим другим авторам. Нахождение в диком состоянии растений, близких к культурным и даже относящихся к одному и тому же линнеевскому типу, еще чрезвычайно мало говорит о местонахождении культурных растений».  
Нужно отметить, что в процессе определения и уточнения границ центров Вавилов постоянно критически анализировал свои публикации, развивая и углубляя их главные выводы в последующих работах. Основополагающие положения Н. И. Вавилова о центрах происхожденния культурных растений были изложены им в разделе «Мировые очаги важнейших культурных растений» его работы «Ботанико-гeoгpaфические основы селекции», впервые опубликованной в 1935 г. (7). Если ранее Вавиловым были установлены очаги земледелия лишь по немногим из основных культур-индикаторов, а центры происхождения культурных растений были условно намечены, то названная работа вносила серьезные изменения и дополнения к прежнему.  

Опираясь на материалы личных исследований и  путешествий, используя метод ботанико-географического анализа, Н. И. Вавилов уcтaновил восемь очагов происхождения и распространения культурной флоры:  
 
1-Китайский,  
2-Индийский 
3-Среднеазиатский,  
4-Переднеазиатский,  
5-Средиземноморский,  
6-Абиссинский,  
7-Южномексиканский(Центральноамериканский) 
8-Южноамериканский  
9(1)-Чилоанский,  
9(2)-Бразильско-Парагвайский  
 
Для каждого очага был приведен перечень важнейших культурных растений с включением и некоторых диких их сородичей.  
Остановимся лишь на одном из вышеуказанных очагов происхождения культурных растений - Среднеазиатском, который много лет является объектом нашего пристального изучения.  
По мнению Н. И. Вавилова, Среднеазиатский очаг формирования культурных растений включает Северо-Западную Индию, весь Афганистан, Таджикскую и Узбекскую ССР, а также Западный Тянь-Шань (в пределах Казахской ССР). Для данного центра им приведено 39 видов культурных растений, из которых 21 встречается и в природе. По использованию эти виды распределяются в шесть групп: зерновые (сюда же относятся и зерновые бобовые), прядильные, овощные, бахчевые, плодовые и пряные.  
Подчеркивая огромное значение для нас Среднеазиатского очага как средоточия ценных видов, Вавилов писал: «В поисках новых полезных видов растений нужно иметь в виду локализацию видового разнообразия, направляя внимание особенно на соответствующие районы. Так, например, замечательный каучуконос тау-сагыз найден только на горном склоне Кара-Тау в Казахстане... и нигде больше, несмотря на специальные многочисленные поиски его по всей Средней Азии и Казахстану» (7. С. 374). К этому можно, однако, добавить, что около полутора десятилетий спустя, при тщательном поиске каучуконоса в 1949 г., нами был обнаружен в Андижанской области Узбекской ССР еще один вид среднеазиатского эндемичного каучуконоса Scorzonera uzbekistanica Czevr. et Bondar., причем по количеству гутты он превосходит каратаувский каучуконос. Эта уникальная экспедиционная находка убеждает в том, что центры требуют дальнейшего изучения.  
В книге «Пять континентов» (5), рукопись которой датируется 1939-1940 гг., Н. И. Вавилов называет семь основных центров происхождения культурных растений:  
 
1. Тропический, включающий территорию тропической Индии, Индокитая, Южного Китая и островов Юго-Восточной Азии.  
2. Восточноазиатский, охватывающий умеренные и субтропические части Центрального и Восточного Китая, п-ов Koрею, Японию и большую часть о. Тайвань.  
3. Юго-Западноазиатский, ограниченный территориями внутренней нагорной Малой Азии (Анатолия), Ирана, Афганистана, Средней Азии и Северо-Западной Индии; к этому же центру отнесен Кавказ с тремя очагами: Кавказским, Переднеазиатским и Северо-Западноиндийским.  
4.Средиземноморский.  
5.Абиссинский.  
6. Центральноамериканский с тремя очагами: Горноюжномексиканским, Центральноамериканским и Вест-индским островным.  
7.Андийский.  
 
В 1939 г. Н. И. Вавилов сделал доклад на Дарвинской сессии Академии наук , где огласил вновь дополненный и исправленный им перечень, включающий следующие семь основных центров происхождения культурных растений:  
 
1. Южноазиатский тропический центр, в который входят три очага: Индийский (с наиболее богатой культурной флорой), Индокитайский (с Южным Китаем) и Островной (Зондские острова, Ява, Суматра, Борнео, Филиппины и др.).  
2. Восточноазиатский центр, включающий умеренные и субтропические зоны Центрального и Восточного Китая, большую часть о. Тайвань, п-ов Корею и Японию; в данном генцентре Вавилов различал два очага: первичный - Китайский и вторичный - преимущественно Японский.  
3. Юго-Западноазиатский центр - в него вошли территории внутренней нагорной Малой Азии (Анатолия), Ирана, Афганистана, Средней Азии и Северо-Западной Индии; сюда же Вавилов относил Кавказский, Переднеазиатский, Северо-Западноиндийский очаги; по его мнению, Юго-Западноазиатский центр является важнейшей областью происхождения видов европейских культур - хлебных злаков, зерновых бобовых и плодовых; данный центр дал много своих аборигенных культур.  
Вавилов подчеркивал, что для многих важнейших культурных растений центра можно проследить непрерывный переход от культурных до диких форм и установить существующие между ними связи. Он писал: «В исключительном видовом разнообразии здесь сосредоточены дикие родичи пшеницы, ржи и различных плодовых» .  
4. Средиземноморский центр, расположенный по берегам теплого Средиземного моря, характеризуется не только наличием на его территории в прошлом величайших цивилизаций, но и активным процессом видообразования.  
5. Абиссинский центр (с примыкающим к нему Горноаравийским очагом) - родина сорго, используемого на зерно.  
6. Центральноамериканский центр, включающий Мексику; в нем Вавилов выделял три очага: Горный южноамериканский, Центральноамериканский и Вест-индский островной; по его мнению, из данного центра ведут начало 90 (из тысячи) видов пищевых, технических, лекарственных растений и, конечно, такие как кукуруза, батат, длинноволокнистые хлопчатники, ряд тыквенных, какао и многие другие.  
7. Андийский центр в Южной Америке, в пределах горной системы Анд; в нем Вавилов различал три очага: собственно Андийский - районы Перу, Боливии и Эквадора, где находится родина картофеля и других клубненосных растений; Чилоанский, расположенный в южной части территории Чили и на входящем в это государство примыкающем к нему о. Чилоэ,- этот очаг дал начало культурному картофелю; Боготанский (Боготский) очаг, расположенный в восточной части Колумбии (предложен С. М. Букасовым и С. В. Юзепчуком).  
 
По существу, это установление центров происхождения культурных растений - последняя работа Н. И. Вавилова. Вероятно, уже тогда он предвидел, что глубокое изучение культурных растений и их дикорастущих сородичей приведет к открытию огромных - свыше всяких ожиданий - видовых, внутривидовых и сортовых богатств, что будут выявлены сложнейшие системы наследственных форм и их взаимоотношения, вскрыты процессы видообразования и все это позволит развернуть широкие исследования по использованию ресурсов культурных растений и их диких сородичей.  
Ученый не успел завершить определение границ центров происхождения культурных растений, проанализировать состав культурных флор и осуществить изучение дикорастущих сородичей культурных растений в установленных им центрах. Однако он был уверен, что видообразование совершается на земном шаре повсюду, а в очагах происхождения культурных растений его процессы наиболее интенсивны, в результате чего там обнаруживается ценнейший генофонд диких сородичей культурных растений, и человек всегда может найти растения, пригодные для введения в культуру.  
Н. И. Вавилов считал, что «...начальное введение в культуру подавляющего числа возделываемых растений связано не только с флористическими областями, отличающимися богатой флорой, но и с древнейшими цивилизациями» . Однако, как выяснилось впоследствии, эти два условия не всегда совпадают.  
Понятия центров получили дальнейшее развитие в трудах Е. Н. Синской. Она продолжила начатые Н. И. Вавиловым исследования по географии культурных растений, придерживаясь его ботанико-географического дифференциального метода, но дополнила и конкретизировала этот метод. При решении проблемы происхождения культурных растений Синская учитывала наличие в центрах не только их сородичей, но и близких к ним видов. Синская стремилась выявить более широкие географические связи, взаимовлияние и взаимопроникновение культурных флор основных очагов . Она ввела, в результате тщательного анализа состава культурных флор разных областей, новое, более широкое, понятие историко-географической (или географической) области.  
Е. Н. Синская различала пять основных географических областей, а внутри почти каждой из них - свои подобласти . Первая географическая область - Древнесредиземноморская с тремя подобластями: Передней Азией, Средне-Юго-Западной Азией и собственно Средиземноморьем. В понимании Е. Н. Синской, эта область развития культурной флоры несколько обширнее флористической Древнесредиземноморской области в определении М. Г. Попова . Характеризуя эту область, Синская пишет: «Что касается культурной флоры Древнесредиземноморской области, то представители ее в основном произошли от аборигенных диких родоначальников» .  
Синская считает, что в древности сюда было занесено сравнительно мало культурных растений, но зато весьма большое их число распространилось из этой области по всему миру. Здесь также сосредоточено много диких сородичей культурных растений.  
Во вторую из подобластей Древнесредиземноморской географической области (в Средне-Юго-Западную Азию) Синская включает горные и предгорные районы Узбекистана, Таджикистана, Афганистана, Северо-Западной Индии и Западного Китая. Зонами влияния названной подобласти были Киргизия, Казахстан и Юго-Западная Сибирь. Эту подобласть Синская делит на две основные части: территорию более древнего и примитивного горного земледелия и территорию менее древнего поливного земледелия равнин.  
Ко второй географической области - Восточноазиатской - Е. Н. Синская относит две подобласти: Северо-Восточноазиатскую и Юго-Восточно-Центральнокитайскую.  
Третья область - Южноазиатская - объединяет также две подобласти: в одну из них входят южные районы Китая, Индия, Бангладеш, о. Цейлон (Шри Ланка), Индокитай, в другую - Малайзия  и п-ов Малакка.  
Четвертая географическая область - Африканская, пятая - Новосветская с двумя подобластями: Центральномексиканской и Южноамериканской.  
Н. И. Вавилов, которому не удалось подробно изучить Африку, выделил в ней лишь Абиссинский очаг; не смог посетить он и Австралию. Е. Н. Синская также не рассматривает Австралию как самостоятельную область, поскольку оттуда вышло мало культурных растений , то же следует сказать и о Полинезии. Впервые Синская выделяет Африканскую область развития культурной флоры. Как выяснилось позднее, именно здесь началось возделывание многих полезных растений.  
Выделенные в 1935 г. Н. И. Вавиловым Южномексиканский и Южноамериканский очаги происхождения культурных растений , а также Центральноамериканский и Андийский

Е. Н. Синская  объединила в одну область - Новосветскую .  
Таким образом, очертив области развития культурной флоры, Синская показала, какие растительные ресурсы дала человечеству каждая из областей происхождения культурных растений и как происходило их дальнейшее расселение. Исследования E. Н. Синской, развивающие идеи Н. И. Вавилова о центрах происхождения культурных растений, являются крупным вкладом в науку. Ею значительно расширен перечень возделываемых растений, а также их диких сородичей, что имеет огромное значение в мобилизации и сохранении ценного исходного материала для практической селекции.  
Вслед за Н. И. Вавиловым и Е. Н. Синской развитие учения о центрах происхождения культурных растений продолжил П. М. Жуковский. Он писал: «Н. И. Вавиловым было дано понятие о первичных и вторичных центрах происхождения. Оно остается незыблемым». Развивая идеи Вавилова, базируясь на самых широких исследованиях, осуществленных учеными многих стран мира (и включающих систематику, географическое распространение, происхождение культурных растений и их диких сородичей), а также на материалах личных поездок в различные страны мира, Жуковский расширил представление о центрах происхождения культурных растений и их дикорастущих сородичей, уточнил номенклатуру таксонов.  
В период с 1968 по 1971 г. П. М. Жуковский увеличил число центров до двенадцати. В публикации, относящейся к 1971 г., им были названы следующие центры: Китайско-Японский, Индонезийско-Индокитайский, Австралийский, Индостанский, Среднеазиатский, Переднеазиатский, Средиземноморский, Африканский, Европейско-Сибирский, Центральноамериканский, Южноамериканский и Североамериканский. Для каждого генцентра он привел перечень важнейших первичных и вторичных растений и генетически связанных с ними их дикорастущих сородичей.  
А. И. Купцов, на основе установленного учеными полиморфизма многих культурных растений, сопоставив эти данные с историческими и археологическими, очертил десять очагов древнейшего автохтонного земледелия, где в глубокой древности возникли первые культурные растения: Переднеазиатский, Средиземноморский, Среднеазиатский, Эфиопский, Китайский, Индийский, Индонезийский, Мексиканский, Перуанский и Западносуданский . Купцов считает их первичными очагами возникновения культурных растений; впоследствии, в результате контактов народностей и государств, возникали вторичные очаги культурной флоры мира. Сопоставляя центры происхождения культурных растений, установленные Н. И. Вавиловым , с их толкованием в дальнейших исследованиях , мы убеждаемся еще раз в их незыблемости и самостоятельности.  
Поскольку исходной базой для создания культурных растений являлись и дикорастущие виды, то необходимо уделять некоторое внимание анализу последних при характеристике генцентров. В течение многих миллионов лет эти виды формировались в том или ином регионе земного шара, и появившийся рядом с ними человек черпал из их массы различные растительные формы, необходимые для поддержания своего существования, а позже - исходный материал для одомашнивания и, наконец, для введения в культуру, приспосабливая его к своим нуждам.  
Аналитически сравнивая флористические области Земли в разработке их А. Л. Тахтаджяном  и генцентры происхождения культурных растений, выявленные Н. И. Вавиловым , дополненные Е. Н. Синской , П. М. Жуковским  и А. И. Купцовым , мы убеждаемся в том, что территориально они в какой-то мере совпадают.  
Большинство земледельческих очагов древних цивилизованных roсударств возникло совершенно автохтонно, именно поэтому они и самобытны. Здесь переходящие к земледелию племена начинали одомашнивать растения из окружающей их дикой флоры, из них и создавались первые культурные растения .  
Как и для флористических областей земного шара, так и для генцентров происхождения культурных растений весьма важен семейственный, родовой, а в какой-то степени и видовой эндемизм.  
Проанализировав с этой точки зрения вопрос о генцентрах происхождения культурных растений, можно несколько расширить это понятие, включив в него взгляды ряда исследователей. Однако в его основе остаются те генцентры (мегацентры) происхождения культурных растений, которые были намечены Н. И. Вавиловым и очерчены П. М. Жуковским .  
Ниже предлагается перечень генцентров, вобравший в себя существующие в науке трактовки относительно их состава и содержания.  

 

Индостанский центр

 
 
По Н. И. Вавилову: Юго-Западная Азия (только Индия), 1926; Индийский очаг, 1935; Южноазиатский тропический центр (только Индийский очаг).

Индийский (Индостанский) центр охватывает полуостров Индостан, исключая северо-западные штаты Индии, а также Бирму и индийский  штат Ассам. Характеризуется достаточно высоким увлажнением и высокими температурами, а также продолжительной вегетацией. Испытал некоторое влияние Индо-малайского центра (рис, сахарный тростник, цитрусовые) 
Во флоре данного центра нет эндемичных семейств, а эндемичных родов около 100 и более 2000 эндемичных видов . Здесь находится родина культурного риса, цитрусов, сахарного тростника, хлопчатника (азиатских форм), огурца и баклажана, сахарной пальмы, хлебного растения , манго, кокосовой пальмы и пр. . Н. И. Вавилов характеризовал этот генцентр 117 видами культурных растений и их диких сородичей , П. М. Жуковский - 32 видами .

Баклажан Огурец Апельсин — возможно вторичный очаг Лимон — первичный очаг Цитрон Рис — Индийская разновидность Дагусса Фасоль золотистая Долихос Люффа Сахарный тростник — совместно с Индо-Малайским центром Джут Кенаф Пшеница шарозерная Манго Кокосовая пальма — вторичный очаг Эндивий Эскариол Базилик Горчица сизая Мак опийный Гречиха Сахарная пальма — совместно с Индо-малайским центром Хлопчатник коротковолокнистый — спорно Ююба

 

 

Заключение

 
Таким образом, в пределах установленных наукой центров происхождения  культурных растений , нам представляется правомерным выделить подцентры. В  тех же случаях, когда центры именуются  «очагами происхождения культурных растений» , понятия подцентра и  микроочага можно считать тождественными.  
Подцентры (микроочаги) становления культурных растений возникали не во всех подрайонах центра. Они появлялись там, где этому процессу способствовали эколого-географические условия и где могла плодотворно развиваться хозяйственная деятельность человека.  
Основное значение имели климатические условия, почвенный покров, обводненность и характер растительности, состоящие из видов, используемых человеком в качестве плодовых, ягодных, орехоплодных, овощных, технических и пр. Так, например, в предгорьях и горах возникли Ташкентский, Чимкентский, Алмаатинский, Гиссарский, Южнотаджикистанский, Алтайский, Бухарский, Самаркандский, Джунгарский, а на равнине - Гурьевский, Хивинский, Зайсанский, Ферганский, Чарджоуский, Каттакурганский и другие подцентры.  
Необходимо отметить, что хотя подцентры (как и центры) различаются количеством и составом дикорастущих сородичей культурных растений, тем не менее каждый из них представляет огромный интерес для растениеводов и селекционеров. Особенностью подцентров является их способность затухать, сокращаться, исчезать с территории центра и, наоборот, - расширяться и даже перемещаться в его пределах.