Научная статья на тему 'Половой полиморфизм видов растений подкласса Asteridae в Сибири. Обзор литературы'

Половой полиморфизм видов растений подкласса Asteridae в Сибири. Обзор литературы Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

CC BY
377
72
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ПОЛОВАЯ ДИФФЕРЕНЦИАЦИЯ / СИБИРЬ / ASTERIDAE / SEX DIFFERENTIATION / SIBERIA

Аннотация научной статьи по биологическим наукам, автор научной работы — Годин Владимир Николаевич

У 42,3% (265 видов и подвидов) покрытосеменных растений подкласса Asteridae в Сибири встречаются 6 форм половой дифференциации: моноэция, гиномоноэция, гинодиэция, диэция, полигамодиэция и триэция, самая распространенная из которых гиномоноэция (201 вид, 32,1%).

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Sexual polymorphism of Asteridae in Siberia. Publications review

The ecological correlates and the potential driving forces for the evolution of sex differentiation in plants have been debated intensively over the past decades. The traditional view suggests that sexual polymorphism has evolved mainly because it guarantees outbreeding to avoid the drawback of inbreeding depression. The evolution and maintenance of sex differentiation has been associated with several ecological and biological attributes. Among these are: tree and lianoid plants, small, plain, greenish flowers, unspecialized pollinators, wind pollination, fleshy fruits, tropical floras, and island habitats. Correlations between sexual systems and various ecological and morphological traits (growth forms, geographic distribution, vegetative mobility, ecological groups, size of the area of species, and different vegetation types) were examined for 627 native angiosperms (subclass Asteridae) in Siberia and compared with different vegetation types. The majority of angiosperms in Asteridae are hermaphrodites (57.7%, N = 362), followed by gynomonoecious taxa (32.1%, N = 201), and then monoecious taxa (4.0%, N = 25), gynodioecious taxa (3.7%, N = 23) and dioecious taxa (2.4%, N = 15). At the family level, 2 out of 3 (66.7%) families in Siberian flora have mixed sex expression types within the family. At the genus level, 59 of the 98 genera (60.2%) in Siberian flora have mixed sex expression systems within the genus. In addition, the majority of genera within the family Asteraceae contain only two or more mixed sex expression systems: Achillea, Ajania, Ambrosia, Antennaria, Anthemis, Arnica, Aster, Asterothamnus, Boltonia, Brachanthemum, Brachyactis, Carpesium, Chrysanthemum, Doronicum, Erigeron, etc. Sexual systems in Asteridae in Siberia are strongly associated with dwarf subshrub and annual herbaceous taxa. The chi-square test of the correlations between sexual systems and life forms showed that sex differentiation is associated with vegetative mobility. A strong correlation was not found between sex differentiation and ecological groups, between sex differentiation and distribution in different vegetation types. A strong correlation has been demonstrated between the level of sexual polymorphism and the size of the area of species: species with a wide area (circumpolar, Eurasian) usually have sex differentiation.

Текст научной работы на тему «Половой полиморфизм видов растений подкласса Asteridae в Сибири. Обзор литературы»

В.Н. Годин

ПОЛОВОЙ ПОЛИМОРФИЗМ ВИДОВ РАСТЕНИЙ ПОДКЛАССА А8ТЕШБАЕ В СИБИРИ.

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

У 42,3% (265 видов и подвидов) покрытосеменных растений подкласса Asteridae в Сибири встречаются 6 форм половой дифференциации: моноэция, гиномоноэция, гинодиэция, диэция, полигамодиэция и триэция, самая распространенная из которых - гиномоноэция (201 вид, 32,1%).

Ключевые слова: половая дифференциация; Asteridae; Сибирь.

Семейству Asteraceae принадлежит абсолютное большинство гиномоноэцичных видов растений. Гиномоноэция в этом семействе является вполне устойчивым систематическим признаком и служит важным показателем при разграничении более мелких таксонов внутри семейства. Наибольшее число гиномоноэцичных видов среди Asteraceae обнаружено в трибе An-themidae [1]. Однако мало что известно о приуроченности разнообразных вариантов половой дифференциации к разным таксонам цветковых растений, о распространении их внутри отдельных семейств, особенно на территории Сибири. В связи с этим целью работы было выявление видов с половым полиморфизмом и анализ взаимосвязей половой дифференциации с биологическими и экологическими их особенностями на примере растений подкласса Asteridae в Сибири.

Материалы и методы исследования

К подклассу Asteridae в Сибири относятся 2 порядка, 3 семейства, 98 родов и 627 видов и подвидов [2]. Список видов и подвидов для исследования основан на «Конспекте флоры Сибири» [2] и коллективной монографии «Флора Сибири» [3-5]. Для каждого вида и подвида указывали следующие характеристики: половая дифференциация, жизненная форма, вегетативная подвижность, тип ареала, поясно-зональная группа, экологическая группа по отношению к увлажнению. Жизненные формы, типы ареалов, поясно-зональные группы, экологическая приуроченность видов приведены по работам разных авторов [6-14]. Жизненные формы классифицированы по системе И.Г. Серебрякова [15], выделены древесные, полудревесные растения, наземные (многолетние и однолетние) и водные травы. Для выявления особенностей структуры жизненных форм у видов рода Artemisia L. использована работа [16]. Выделены пять типов ареалов (циркумполярные, евразийские, азиатско-американские, азиатские, геми-и эндемики) и пять экологических групп растений по степени увлажнения (ксерофиты, мезоксерофиты и ксеромезофиты, мезофиты, гигрофиты, гидрофиты). Все виды и подвиды отнесены к шести пояснозональным группам: степные, лесостепные, бореаль-ные, высокогорные, арктические и гипарктические, азональные.

В приведенном ниже списке роды и виды внутри семейства расположены по алфавиту. Для каждого вида указана его половая дифференциация. Если вид характеризуется половым полиморфизмом, то приводятся более двух авторов, описавших ту или иную форму половой дифференциации, а варианты половой дифференциации приводятся по степени уменьшения частоты

их встречаемости. Приняты следующие условные обозначения: М - моноэция, ГМ - гиномоноэция, Д - диэция, ГД - гинодиэция, ПД - полигамодиэция, Т - триэция.

Для оценки степени отклонения фактических численностей от теоретически ожидаемых и сопоставления частот видов с половой дифференциацией использован критерий х2 [17]. Число степеней свободы вычисляется по формуле df = (k - 1)*(m - 1), где к - число сравниваемых выборок, а m - общее число разных фенотипов. Статистическая обработка материала проведена с помощью программы Statistica 8.0.

Результаты и их обсуждение

Представленный список не претендует на исчерпывающий охват объектов, у которых зарегистрирована половая дифференциация, однако, как полагаю, в настоящее время он является полным.

Asteraceae. Achillea asiatica Serg. [ГМ], A. inundata Kondr. [ГМ], A. micrantha Willd. [ГМ] [18], A. millefolium L. [ГМ, ГД] [18, 19], A. nigrescens (E. Mey.) Rydb. [ГМ], A. nobilis L. [ГМ], A. schmakovii A. Kuprijanov [ГМ] (для видов рода Achillea L.), A. setacea Waldst. & Kit. [ГМ] [18], Ajania fruticulosa (Ledeb.) Poljak. [ГМ] [20], Ambrosia artemisiifolia L. [М], Antennaria dioica (L.) Gaertn. [Д], A. friesiana (Trautv.) Ekman [Д], A. mo-nocephala DC. [Д], A. villifera Boriss. [Д], Anthemis subtinctoria Dobrocz. [ГМ] [18], Arctogeron gramineum (L.) DC. [ГМ] [21], Arnica frigida C. A. Mey. ex Iljin [ГМ], A. iljinii (Maguire) Iljin [ГМ], A. intermedia Turcz. [ГМ] [18], Artemisia abbreviata (Krasch. ex Korobkov) Krasnob. (для видов подрода Artemisia Less.)[ГМ], A. abrotanum L. [ГМ], A. absinthium L. [ГМ], A. adamsii Bess. [ГМ], A. anethifolia Web. [ГМ], A. annua L. [ГМ, ГД] [19, 22], A. arctica Less. ssp. ehrendorferi Korobkov [ГМ] (для видов подрода Artemisia Less.), A. arctisibiri-ca Korobkov [ГМ] (для видов подрода Artemisia Less.), A. arenaria DC. [М], A. argyi Levi. & Vaniot [ГМ], A. argyrophylla Ledeb. [ГМ], A. armeniaca Lam. [ГМ], A. austriaca Jacq. [ГМ], A. bargusinensis Spreng. [М], A. borealis Pall. [М], A. caespitosa Ledeb. [ГМ], A. cam-pestris L. [М], A. commutata Bess. [М], A. cuspidata Krasch. [ГМ], A. czekanovskiana Trautv. [ГМ], A. deserto-rum Spreng. [М], A. dolosa Krasch. [М], A. dracunculus L. [М], A. dudinensis Ameljczenko [ГМ] (для видов подрода Artemisia Less.), A. freyniana (Pamp.) Krasch. [ГМ], A. frigida Willd. [ГМ], A. furcata Bieb. [ГМ], A. glauca Pall. ex Willd. [М], A. globosa Krasch. [М], A. glomerata Ledeb. [ГМ], A. gmelinii Web. [ГМ], A. halodendron Turcz. ex Bess. [М], A. henriettae Krasch. [М], A. integri-folia L. [ГМ], A. jacutica Drob. [ГМ], A. kruhsiana Bess.

[rM], A. laciniata Willd. [rM], A. laciniatiformis Kom. [rM], A. lagocephala (Bess.) DC. [rM], A. lagopus Fisch. ex Bess. [rM], A. latifolia Ledeb. [rM], A. ledebouriana Bess. [M], A. leucophylla (Turcz. ex Bess.) Pamp. [rM], A. macilentha (Maxim.) Krasch. [M], A. macrantha Ledeb. [rM], A. macrocephala Jacq. ex Bess. [rM], A. maxi-movicziana Krasch. ex Poljak. [rM], A. messerschmidtiana Bess. [rM], A. mongolica (Bess.) Fisch. ex Nakai [rM], A. monostachya Bunge ex Maxim. [M], A. norvegica Fries [rM], A. obtusiloba Ledeb. ssp. altaensis (Krasch.) Kras-nob. [rM] (gga BugoB nogpoga Artemisia Less.), A. obtusiloba Ledeb. ssp. martjanovii (Krafech. ex Poljak.) Krasnob. [rM] (gga BugoB nogpoga Artemisia Less.), A. obtusiloba Ledeb. s. str. [rM] (gga BugoB nogpoga Artemisia Less.), A. obtusiloba Ledeb. ssp. subviscosa (Turcz. ex Bess.) Krasnob. [rM] (gga BugoB nogpoga Artemisia Less.), A. palustris L. [rM], A. phaeolepis Krasch. [rM], A. pontica L. [rM], A. pubescens Ledeb. [M], A. pycnorhi-za Ledeb. [M], A. remotiloba Krasch. ex Poljak. [rM], A. rupestris L. [rM], A. rutifolia Steph. ex Spreng. [rM], A. samoiedorum Pamp. [rM], A. santolinifolia Turcz. ex Bess. [rM], A. scoparia Waldst. & Kit. [M], A. selengensis Turcz. ex Bess. [rM], A. sericea Web. [rM], A. siever-siana Willd. [rM], A. subarctica Krasch. [rM],

A. tanacetifolia L. [rM], A. tilesii Ledeb. [rM], A. tomen-tella Trautv. [M], A. triniana Bess. [rM], A. umbrosa (Bess.) Pamp. [rM], A. vulgaris L. [rM], A. xerophytica Krasch. [rM] [22], Aster alpinus L. [rM], A. sibiricus L. [rM], A. tataricus L fil. [rM] [23], Asterothamnus heter-opappoidesNovopokr. [rM], A. polifoliusNovopokr. [rM] [24], Bellis perennis L. [rM], Boltonia lautureana Deb. [rM] [18], Brachanthemum baranovii (Krasch. & Poljak.) Krasch. [rM] [25], Brachyactis ciliata (Ledeb.) Ledeb. [rM] [26], Carduus crispus L. s. str. [r^] [27], C. nutans L. [r^,] (gga Carduus thoermeri Weinm.) [19], Carpesium triste Maxim. [rM] [18], Centaurea jacea L. [T], C. phrygia L. C. scabiosa L. [r^,] [19], Chrysanthemum

arcticum ssp. polare Hult. [rM], C. sinuatum Ledeb. [rM], C. zawadskii Herbich s. str. [rM], C. zawadskii Herbich ssp. peleiolepis (Trautv.) Zuev [rM] (gga BugoB poga Dendranthema (DC.) DesMoul.) [28], Cirsium alatum (S.G. Gmel.) Bobr. [r^], C. canum (L.) All. [r^] [29], C. esculentum (Siev.) C. A. Mey. [r^] [30], C. helenioides (L.) Hill [r^,] [31], C. heterophyllum (L.) Hill [r^,] [32],

C. incanum (S.G. Gmel.) Fisch. [^] [33], C. oleraceum (L.) Scop. [r^,] [31], C. palustre (L.) Scop. [r^,] [19], C. se-tosum (Willd.) Bess. [^] [33], C. vulgare (Savi) Ten. [r^]

[31], Doronicum altaicum Pall. [rM], D. oblongifolium DC. [rM], D. turkestanicum Cavill. [rM], Erigeron acris L. [rM], E. altaicus M. Pop. [rM], E. borealis (Vierh.) Simm. [rM], E. canadensis L. [rM], E. elongatus Ledeb. [rM], E. flaccidus (Bunge) Botsch. [rM], E. krylovii Serg. [rM], E. lonchophyllus Hook. [rM], E. muirii A. Gray [rM], E. oreades (Schrenk) Fisch. & C. A. Mey. [rM], E. silenifolius (Turcz.) Botsch. [rM], E. uniflorus L. ssp. eriocalyx (Ledeb.) A. & D. Love [rM], E. uniflorusL. ssp. eriocephalus (J. Vahl) Cronq. [rM], Filago arvensis L. [rM] [18], Filifolium sibiricum (L.) Kitam. [rM] [34], Fornicium carthamoides (Willd.) R. Kam. [r^] (gga Rhaponticum carthamoides (Willd.) Iljin) [35], F. serra-tuloides (Georgi) R. Kam. [r^] (gga Rhaponticum serra-tuloides (Georgi) Bobr.) [36], Galatella divaricata (Fisch.

ex Bieb.) Novopokr. [rM] [37], Galinsoga parviflora Cav. [rM] [18], Gnaphalium norvegicum Gunn. [rM], G. supi-num L. [rM], G. sylvaticum L. [rM], G. uliginosum L. [rM], Helichrysum arenarium (L.) Moench [rM] [19], Heteropappus altaicus (Willd.) Novopokr. [rM], H. altaicus ssp. appressifolius Koroljuk [rM] (gga BugoB poga Heteropappus Less.), H. biennis (Ledeb.) Tamamsch. ex Grub. [rM], H. medius (Kryl.) Tamamsch. [rM] [18], Hi-eracium virosum Pall. [r^,] [30], Inula britannica L. [rM], I. caspica Blum ex Ledeb. [rM], I. helenium L. [rM], I. hirta L. [rM], I. salicina L. ssp. aspera (Poir.) Jav. [rM]

[18], Jacobaea arenaria (Bieb.) E. Wiebe [rM] (gga Sene-cio grandidentatus Ledeb.), J. cannabifolia (Less.) E. Wiebe [rM] (gga Senecio cannabifoliusLess.), J. eruci-folia (L.) Gaertn., Mey. et Scherb. s. str. [rM] (gga Senecio erucifolius L. s. l.), J. erucifolia ssp. argunensis (Turcz.) E. Wiebe [rM] (gga Senecio argunensis Turcz.), J. kirghis-ica (DC.) E. Wiebe [rM] (gga Senecio paucifolius S.G. Gmel.), J. nemorensis (L.) E. Wiebe [rM] (gga Senecio nemorensis L.), J. sarracenica Moench. [rM] (gga Senecio fluviatilis Wallr.), J. tatarica (Lees.) E. Wiebe [rM] (gga Senecio tataricus Less.), J. vulgaris Gaertn. [rM] (gga Senecio jacobaea L.) [38], Kalimeris incisa (Fisch.) Dc. [rM], K. integrifolia Turcz. [rM] [39], Leibnitzia an-andria (L.) Turcz. [rM] [40], Leontopodium leontopodi-oides (Willd.) Beauverd [,2, M], L. ochroleucum Beauverd ssp. campestre (Ledeb.) V. Khan [^, M] (gga L. ochroleucum var. campestre (Ledeb.) Grub.), L. ochroleucum Beauverd ssp. conglobatum (Turcz.) V. Khan [^, M] (gga L. ochroleucum var. conglobatum (Turcz.) Grub.) [41], Leucanthemum vulgare Lam. [rM] [19], Ligularia altaica DC. [rM], L. fischeri (Ledeb.) Turcz. [rM], L. glauca (L.) O. Hoffm. [rM], L. robusta (Ledeb.) DC. [rM], L. sibirica (L.) Cass. s. str. [rM], L. sibirica ssp. abacanica (Pojark.) E. Wiebe [rM] (gga Ligularia abakanica Pojark.), L. sibirica ssp. arctica (Pojark.) V. Sergienko [rM] (gga Ligularia arctica Pojark.), L. thyrsoidea (Ledeb.) DC. [rM] [42], Matricaria recutita L. [rM] [43], Neopallasia pectinata (Pall.) Poljak [rM] [44], Packera heterophylla (Fisch.) E. Wiebe [rM] (gga Senecio resedifolius Less.) [38], Petasites frigidus (L.) Fries [^, n^], P. glacialis (Ledeb.) Polun. [^, n^], P. radiatus (J. F. Gmel.) Toman [2,, n^], P. rubellus (J. F. Gmel.) Toman [^, n^], P. sibiricus (J. F. Gmel.) Dingwall [^, n^], P. spurius (Retz.) Reichenb. [^, n^] [18], Ptarmica acuminata Ledeb. [rM] (gga Achillea acuminata (Ledeb.) Sch. Bip.), P. alpina (L.) Dc. [rM] (gga Achillea alpina L.), P. impatiens (L.) Dc. [rM] (gga Achillea impatiens L.), P. ledebourii (Heimerl.) Klok. & Krytzka [rM] (gga Achillea ledebourii Heimerl.), P. salicifolia (Bess.) Serg. [rM] (gga Achillea salicifolia Bess.) [45], Pulicaria vulgaris Gaertn. [rM] [18], Pyre-thrum abrotanifolium Bunge ex Ledeb. [rM], P. alatavi-cum (Herd.) O. & B. Fedtsch. s. str. [rM], P. alatavicum (Herd.) O. & B. Fedtsch. ssp. krylovianum (Krasch.) Boldyreva [rM] (gga Pyrethrum krylovianum Krasch.), P. corymbosum (L.) Scop. [rM], P. lanuginosum (Sch. Bip. & Herd.) Tzvel. [rM], P. pulchellum Turcz. ex DC. [rM], P. pulchrum Ledeb. [rM], P. pyrethroides (Kar. & Kir.)

B. Fedtsch. ex Krasch. [rM] [46], Rhinactinidia eremophi-la (Bunge) Botsch. [rM] (gga Krylovia eremophila (Bunge) Schischik.), R. eremophila ssp. tuvinica Koroljuk [rM] (gga BugoB poga Krylovia Schischik.) [47], Senecio

dubitabilis C. Jeffrey & Y. L. Chen [ГМ], S. subdentatus Ledeb. [ГМ], S. viscosus L. [ГМ], S. vulgaris L. [ГМ] [38], Serratula coronata L. s. str. [ГМ, ГД] [32, 48], S. coronata ssp. manshurica (Kitag.) Zhirova [ГМ] (для S. coronata var. orientalis Boriss.) [48], Solidago canadensis L. [ГМ], S. dahurica Kitag. [ГМ] (для видов рода Solidago L.), S. gebleri Juz. [ГМ] (для видов рода Solidago L.), S. lap-ponica With. [ГМ], S. spiraeifolia Fisch. ex Herd. [ГМ], S. virgaurea L. [ГМ] [18], Tanacetum crassipes (Stschegl.) Tzvel. [ГМ], T. bipinnatum (L.) Sch. Bip. [ГМ], T. millefolium (L.) Tzvel. [ГМ], T. tanacetoides (DC.) Tzvel. [ГМ], T. vulgare L. s. str. [ГМ], T. vulgare ssp. boreale (Fiech. ex DC.) A. & D. Love [ГМ] [49], Taraxacum officinale Wigg. [ГД] [50], Tephroseris x arctisibirica (Jurtz & Korobkov) Czer. [ГМ] (для Senecio x arctisibirica (Jurtz & Korobkov) [51], T. atropurpurea (Ledeb.) Holub [ГМ] (для Senecio atropurpureus (Ledeb.) B. Fedtsch.), T. flammea (DC.) Holub [ГМ] (для Senecio flammeus Turcz. ex dC.), T. frigida (Richards.) Holub [ГМ] (для Senecio atropurpureus auct. non. (Ledeb.) B. Fedtsch.), T. integrifolia (L.) Holub [ГМ] (для Senecio campester (Retz.) DC.), T. jacutica (Schischk.) Holub [ГМ] (для Senecio jacuticus Schischk.), T. Kirilowii (Turcz. ex DC.) Holub [ГМ] (для Senecio amurensis Schischk.), T. palus-tris (L.) Reichenb. [ГМ] (для Senecio arcticus Rupr.), T. porphyrantha (Schischk.) Holub [ГМ] (для Senecio porphyranthus Schischk.), T. praticola (Schischk. & Serg.) Holub [ГМ] (для Senecio asiaticus Schischk. et Serg.), T pricei (Simps.) Holub [ГМ] (для SeneciopriceiSimps.), T. subdentata (Bunge) Holub [ГМ] (для Senecio sukaczevii Schischk.), T. tundricola (Tolm.) Holub s. str. [ГМ] (для Senecio tundricola Tolm.) [38], T. tundricola ssp. lindstro-emii (Ostenf.) E. Wiebe [ГМ] (для Senecio tundricola ssp. lindstroemii (Ostenf.) Korobkov) [51], T. turczaninovii (DC.) Holub s. str. [ГМ] (для Senecio turczaninovii DC.), T. turczaninovii ssp. reverdattoi (K. Sobol.) E. Wiebe [ГМ] (для Senecio reverdattoi K. Sobol.), T. veresczaginii (Schischk. & Serg.) Holub [ГМ] (для Senecio

veresczaginii Schischk. & Serg.) [38], Tripleurospermum ambiguum (Ledeb.) Franch. & Savat. [ГМ], T. hookeri Sch. Bip. [ГМ], T. inodorum (L.) Sch. Bip. [ГМ] [52], Tripoli-um vulgare Nees [ГМ] [53], Turczaninowia fastigiata (Fisch.) DC. [ГМ, М] [54], Tussilago farfara L. [М], Xanthium ripicola Holub [М] (для видов рода Xanthium L.), X. sibiricum Patrin ex Widd. [М] (для видов рода Xanthium L.), X. spinosum L. [М], X. strumarium L. [М]

[19], Ximenesia encelioides Cav. [ГМ] [55].

Campanulaceae. Adenophora lilifolia (L.) A. DC. [ГД] [56], Campanula bononiensis L. [ГД] [30], C. patula L. [гд] [36], С. rapunculoides L. [ГД] [57], C. rotundifolia L. [ГД]

[32], C. sibiricaL. [ГД], C. wolgensisP. Smirn. [ГД] [30].

Анализ половой дифференциации растений подкласса Asteridae в Сибири показывает, что у 627 видов и подвидов для 265 из них (42,3%) образуются негермафродитные цветки. Среди видов и подвидов с половой дифференциацией наиболее часто встречаются ги-номоноэцичные (201 вид, 32,1%). Остальные варианты половой дифференциации встречаются намного реже и представлены моноэцией (25 видов, 4,0%), гинодиэци-ей (23 вида, 3,7%) и диэцией (15 видов, 2,4%).

На уровне семейств в 2 из 3 встречаются таксоны с разными вариантами половой дифференциации. Сем.

Lobeliaceae на территории Сибири не содержит видов или подвидов с половой дифференциацией.

Из 98 родов в 59 (60,2%) отмечены виды и подвиды с половым полиморфизмом. К родам сем. Asteraceae, все виды которых в Сибири образуют негермафродитные цветки, относятся Achillea, Ajania, Ambrosia, An-tennaria, Anthemis, Arnica, Aster, Asterothamnus, Boltonia, Brachanthemum, Brachyactis, Carpesium, Chrysanthemum, Doronicum, Erigeron и т.д.

Изучение взаимосвязей половой дифференциации растений с их биологическими и экологическими особенностями может способствовать решению ряда важных вопросов проблемы пола у растений. Один из них - выяснение эволюционных причин разделения полов у растений. До настоящего времени среди исследователей нет единого мнения по этому вопросу, хотя многие считают, что разделение полов - действенное средство, обеспечивающее ксеногамию у растений [5860 и др.].

Интересно было выявить связь между жизненными формами растений и их половой организацией. Анализ данных таблицы показывает, что процесс половой дифференциации наиболее выражен среди полудревес-ных растений, а среди трав - у малолетних видов. Ч. Дарвин [35] первый обратил внимание на более высокую частоту встречаемости раздельнополых растений среди древесных видов. Это можно объяснить тем, что время вступления особей в репродуктивный период имеет большое значение для эволюции вида [61]. Не все потомки доживают до стадии половой зрелости. Чем продолжительней жизнь особей вида, тем меньше потомков доживает до половой зрелости и медленнее происходит обновление популяции. Это предъявляет жесткие требования к эволюционному совершенствованию таких видов растений, и одно из направлений повышения эволюционной пластичности долгоживущих видов лежит на пути перехода их половой организации с гермафродитной на раздельнополую основу. Как показала Е.И. Демьянова [32], такая форма половой дифференциации, как гинодиэция присуща преимущественно многолетним формам и почти не встречается среди однолетников и двулетников. Однако у видов семейства Asteraceae наблюдается обратная картина: доля растений с половой дифференциацией среди травянистых малолетников выше, чем у многолетних травянистых поликарпиков. Скорее всего, связано это с тем, что у видов этого семейства наличие негермафродитных цветков в корзинках - систематический признак, который слабо связан с биоморфологическими особенностями видов.

В литературе мною не встречены данные о связи половой дифференциации растений с вегетативной подвижностью особей, размерами ареалов видов и их распространением в разных растительных поясах и зонах.

У растений подкласса Asteridae в Сибири отмечается связь между вегетативной подвижностью и половой дифференциацией. Процесс половой дифференциации наиболее выражен среди видов и подвидов с вегетативной подвижностью особей, чем у вегетативно неподвижных видов (таблица).

Не отмечается связь, с одной стороны, между половой дифференциацией растений и их экологическими

группами по степени увлажнения, с другой стороны, между половой дифференциацией растений и распро-

странением их в разных растительных поясах и зонах (таблица).

Связь биологических и экологических особенностей видов в подклассе Asteridae с их половой дифференциацией

Биологические особенности Число видов Половые < юрмы

с половой дифференциацией с гермафродитными цветками

Пи 1 Й, Пі, 1 Йд

Жизненные формы

Полудревесные 42 | 34 | 17,7 | 8 | 24,3

Наземные травы:

Многолетние 508 190 213,0 318 294,1

Малолетние 77 40 32,4 37 44,6

х2 (Р) 19,49 (Р = 0,0001) 14,18 (Р = 0,001)

Вегетативная подвижность

Вегетативно неподвижные 291 97 121,7 192 167,3

Вегетативно подвижные 336 167 142,3 171 195,7

х2 (Р) 9,29 (Р = 0,002) 6,76 (Р = 0,01)

Экологические группы по степени увлажнения

Ксерофиты 178 74 74,9 104 103,1

Мезоксерофиты и ксеромезофиты 146 54 61,5 92 84,5

Мезофиты 260 112 109,5 148 150,5

Гигрофиты 43 24 18,1 19 24,9

х2 (Р) 2,90 (Р = 0,41) 2,11 (Р = 0,55)

Типы ареалов

Циркумполярные 66 36 27,8 30 38,2

Евразийские 153 70 64,4 83 88,6

Азиатско-американские 19 14 8,0 5 11,0

Азиатские 282 117 118,7 165 163,3

Геми- и эндемики 107 27 45,1 80 61,9

х2 (Р) 14,67 (Р = 0,005) 10,67 (Р = 0,03)

Поясно-зональные группы

Степные 137 52 57,7 85 79,3

Лесостепные 123 60 51,8 63 71,2

Бореальные 125 46 52,6 79 72,4

Высокогорные 91 38 38,3 53 52,7

Арктические и гипарктические 42 22 17,7 20 24,3

Азональные 109 46 45,9 63 63,1

х2 (Р) 3,75 (Р = 0,59) 2,73 (Р = 0,74)

критерии :

достоверность

различии.

Интересно отметить связь между размерами ареалов видов и половоИ экспрессией растении. Анализ данных таблицы показывает, что среди видов растений с широким ареалом (циркумполярные, евразийские) намного чаще встречается половая дифференциация, чем у видов растений с геми- и эндемичными ареалами. Это можно объяснить тем, что виды с широким ареалом имеют широкую норму реакции, одним из составных компонентов

которой и является наличие половой дифференциации. Приспособительное значение полового полиморфизма заключается в уменьшении внутривидовой конкуренции в результате дифференциации половых форм по экологическим нишам, повышении общей конкурентоспособности вида и расселении в местообитаниях с более сложными условиями произрастания, в которых существование гермафродитных растений может быть затруднено [62].

ЛИТЕРАТУРА

1. Поляков ПП. Систематика и происхождение сложноцветных. Алма-Ата : Наука, 1967. 334 с.

2. Конспект флоры Сибири: Сосудистые растения. Новосибирск : Наука, 2005. 362 с.

3. Флора Сибири. БоІапасеае - ЬоЬеІіасеае. Новосибирск : Наука, 1996. Т. 12. 207 с.

4. Флора Сибири. Дзіегасеае (Сошрозіїае). Новосибирск : Наука, 1997. Т. 13. 472 с.

5. Флора Сибири. Дополнения, исправления, указатели к томам 1-13. Новосибирск : Наука, 2004. Т. 14. 188 с.

6. КуминоваАВ. Растительный покров Алтая. Новосибирск : Наука, 1960. 450 с.

7. Растительный покров Хакасии. Новосибирск : Наука, 1976. 424 с.

8.Малышев ЛИ, Пешкова ГА. Особенности и генезис флоры Сибири (Предбайкалье и Забайкалье). Новосибирск : Наука, 1984. 265 с.

9. Пешкова ГА. Флорогенетический анализ степной флоры гор Южной Сибири. Новосибирск : Наука, 2001. 192 с.

10. СекретареваНА. Сосудистые растения Российской Арктики и сопредельных территорий. М. : Товарищество научных изданий КМК, 2004.

131 с.

11. Безделев А.Б., Безделева ТА. Жизненные формы семенных растений Российского Дальнего Востока. Владивосток : Дальнаука, 2006. 296 с.

12. Королюк АЮ. Экологические оптимумы растений юга Сибири // Ботанические исследования Сибири и Казахстана. 2006. Вып. 12. С. 3-28.

13. Флора Салаирского кряжа. Новосибирск : Гео, 2007. 252 с.

14. Стрельникова Т.О. Флора Бащелакского хребта. Новосибирск : Гео, 2010. 225 с.

15. СеребряковИ.Г. Экологическая морфология растений. М. : Высшая школа, 1962. 378 с.

16. Амельченко В П. Биосистематика полыней Сибири. Кемерово : Ирбис, 2006. 238 с.

17. Животовский ЛА. Популяционная биометрия. М. : Наука, 1991. 271 с.

и

и

18. Hoffmann O. Compositae // Engler A., Prantl K. Die naffirlichen Pflanzenfamilien nebst ihren Gattungen und wichtigeren Arten, insbesondere den Nutzpflanzen, unter Mitwirkung zahlreicher hervorragender Fachgelehrten begrйndet. Leipzig: Verlag von Wilhelm Engelmann, 1894. T. 4, аЫ. 5.

S. 87-387.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

19. Knuth P. Handbuch der Blffienbiologie. Leipzig : Verlag von Wilhelm Engelmann, 1898. T. I, bd. II. 696 s.

20. Цвелёв Н.Н. Ajanla Poljak. // Флора СССР. М. : Л.: АН СССР, 1961. Т. 26. С. 398-411.

21. Тамамшян С.Г. Arctogeron DC. // Флора СССР. М. : Л. : АН СССР, 1959. Т. 25. С. 135-136.

22. Поляков П.П. Artemisia L. // Флора СССР. М. : Л. : АН СССР, 1961. Т. 26. С. 425-631.

23. Тамамшян С.Г. Aster L. // Флора СССР. М. : Л. : АН СССР, 1959. Т. 25. С. 77-110.

24. Тамамшян С.Г. AsterothamnusNovopokr. // Флора СССР. М. : Л.: АН СССР, 1959. Т. 25. С. 124-129.

25. ЦвелёвНН. BrachanthemumDC. // Флора СССР. М. : Л. : АН СССР, 1961. Т. 26. С. 390-397.

26. БочанцевВ.П. BrachyactlsLedeb. // Флора СССР. М. : Л. : АН СССР, 1959. Т. 25. С. 188-191.

27. LoewЕ. Blffienbiologische Floristik des mittleren und nordlichen Europa sowie Gronlands. Systematische Zusammenstellung des in den Letzten zehn Jahren veroffentlichten Beobachtungsmaterials. Stuttgart, 1894. 424 s.

28. Цвелёв Н.Н. Dendranthema (DC.) DesMoul. // Флора СССР. М. : Л. : АН СССР, 1961. Т. 26. С. 364-388.

29. Delannay X. Evolution of male-sterility mechanisms in gynodioecious and dioecious species of Cirsium (Cynareae, Compositae) // Plant Syst. Evol.

1979. Vol. 132, № 4. P. 327-332.

30. Пономарёв А.Н., ДемьяноваЕ.И. К изучению гинодиэции у растений // Бот. журн. 1975. Т. 60, № 1. С. 3-15.

31. DelannayX. La gynodioecie dans le genre Clrslum Miller // Bull. Soc. Roy. Bot. Belg. 1978. Vol. 111, № 1. P. 10-18.

32. Демьянова ЕИ. Распространение гинодиэции у цветковых растений // Бот. журн. 1985. Т. 70, № 10. С. 1289-1301.

33. Харадзе АЛ. dslum Mill. // Флора СССР. М. : Л. : АН СССР, 1963. Т. 28. С. 51-215.

34. Цвелёв НН. Flllfollum Kitamura // Флора СССР. М. : Л. : АН СССР, 1961. Т. 26. С. 416-418.

35. Darwin C. The different forms of flowers on plants of the same species. L. : Lohn Murray, 1877. 352 p.

36. Демьянова ЕИ. Половой полиморфизм цветковых растений : дис. ... д-ра биол. наук. М., 1990. Т. 2. 349 с.

37. Цвелёв НН. Galatella Cass. // Флора СССР. М. : Л.: АН СССР, 1959. Т. 25. С. 138-172.

38. Шишкин Б. Seneclo L. // Флора СССР. М. : Л. : АН СССР, 1961. Т. 26. С. 699-788.

39. Тамамшян С.Г. KalmensCass. // Флора СССР. М. : Л. : АН СССР, 1959. Т. 25. С. 122-124.

40. ПобедимоваЕ.Г. Lelbnltzla Cass. // Флора СССР. М. : Л. : АН СССР, 1963. Т. 28. С. 592-595.

41. ГрубовВИ. LeontopodlumR. Br. // Флора СССР. М. : Л. : АН СССР, 1959. Т. 25. С. 342-360.

42. Пояркова АИ. Llgularla Cass. // Флора СССР. М. : Л. : АН СССР, 1961. Т. 26. С. 788-857.

43. Победимова Е.Г. Matricaria L. // Флора СССР. М. : Л. : АН СССР, 1961. Т. 26. С. 147-152.

44. Поляков П.П. Neopallasla Poljak. // Флора СССР. М. : Л. : АН СССР, 1961. Т. 26. С. 636-638.

45. Бочанцев В.П. Секция Ptarmlca (DC.) Koch // Флора СССР. М. : Л. : АН СССР, 1961. Т. 26. С. 104-124.

46. Цвелёв НН. Pyrethrum Zinn // Флора СССР. М. : Л. : АН СССР, 1961. Т. 26. С. 184-261.

47. Тамамшян С.Г. Krylova Schischik. // Флора СССР. М. : Л. : АН СССР, 1959. Т. 25. С. 129-135.

48. Борисова А.Г. Senatula L. // Флора СССР. М. : Л. : АН СССР, 1963. Т. 28. С. 259-308.

49. Цвелёв НН. Tanacetum L. // Флора СССР. М. : Л. : АН СССР, 1961. Т. 26. С. 317-361.

50. Невский С А. Hleraclum pilosella как объект для изучения клональных видов // Советская ботаника. 1937. № 2. С. 18-24.

51. Арктическая флора СССР. Л. : Наука, 1987. Вып. 10. 411 с.

52. Победимова Е.Г. TпpleuюspeIпuп Sch. Bip. // Флора СССР. М. : Л. : АН СССР, 1961. Т. 26. С. 157-184.

53. Тамамшян С.Г. Trlpollum Ness // Флора СССР. М. : Л. : АН СССР, 1959. Т. 25. С. 183-184.

54. Тамамшян С.Г. Turczanlnowla DC. // Флора СССР. М. : Л. : АН СССР, 1959. Т. 25. С. 136-138.

55. Small J.K., RydbergP.A. Flora of the southeastern United States. N.Y. : The author, 1903. 1370 p.

56. Хохлов С.С. Происхождение гинодиэцичных видов в свете исследований эволюции цветка нри аномиксисе // Аномиксис и цитоэмбриоло-

гия растений. Саратов : Изд-во Саратов. ун-та, 1968. С. 3-30.

57. Антонова Л А. Антэкология растений широколиственного леса // Экология опыления. Пермь : Изд-во ПГУ, 1976. С. 30-63.

58. LewisD. The evolution of sex in flowering plants // Biol. Rev. 1942. Vol. 17, № 1. P. 46-67.

59. WestergaardM. The mechanism of sex determination in dioecious flowering plants // Adv. Genetics. 1958. Vol. 9, № 2. P. 217-281.

60. Шереметьев С.Н. О приспособительном значении полового диморфизма цветковых растений // Бот. журн. 1983. Т. 68, № 5. С. 561-571.

61. Солбриг О., Солбриг Д. Популяционная биология и эволюция. М. : Мир, 1982. 488 с.

62. BlerzychudekP., EckhaIt V. Spatial segregation of the sexes of dioecious plant // Amer. Natur. 1988. Vol. 132, № 1. P. 34-43.

Статья представлена научной редакцией «Биология» 8 ноября 2011 г.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.