25757-1 (707531), страница 19

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 19)

Дуги медленно перемещаются иногда навстречу друг другу, иногда по направлению к ближайшему материку. Так, в частности, образовались Камчатка и Чукотка. Кавказ тоже представляет собой серию сгрудившихся, а некогда самостоятельных архипелагов, разделенных океанскими пространствами Тетиса.

Как известно, гибриды первого поколения бывают более жизнеспособны, чем их родители. Следовательно, у них больше шансов выжить в изменившихся условиях. И больше шансов, пройдя суровый экзамен отбора, дать начало новой популяции.

Но главное даже не в этом. В последующих поколениях гибрида идет бурное расщепление — настоящий фейерверк разновидностей. Одно время даже считалось, что от скрещиваний не приходится ждать чего-либо устойчиво нового, мол, из-за расщепления все рано или поздно должно вернуться к исходным родительским формам. Но нет, реальный процесс оказался более сложным и, несомненно, творческим. Многие оригинальные разновидности естественных гибридов надежно передают свои свойства потомкам. А все вместе они представляют богатый материал для отбора организмов, наиболее приспособленных к той или иной среде. Это становится решающим, когда исчезают привычные условия существования, как, скажем, при столкновении участков суши, и начинается жесткая селекция на выживаемость среди кандидатов в новоселы.

Современной науке уже известны разные варианты естественной гибридизации среди растений. Один из них — возвратное скрещивание гибридов первого поколения с тем или иным родителем. В результате — новое обогащение палитры природы. Такое сравнительно быстрое выделение оригинальных полувидов (и даже видов) известно, в частности, у ирисов и традесканций. Специалисты убеждены, что пшеница тоже гибридного происхождения. Ее родители— вероятнее всего, злак-дикарь, называемый урарту, встречающийся поныне в горах Армении, и гилопс — другой невзрачный злак с щуп-ленькими колосками, сидящими по одному на верхушке тощего стебля; он сорняком вторгается в посевы, захватывает обочины дорог, предгорья в Закавказье. Эта уверенность покоится на глубокой генетической проверке. Теперь ведь можно, что называется, опознать белковую молекулу и сличить ее с подобной же молекулой другого вида. Как установил один из австралийских ученых, синтез некоторых белков у мягких пшениц идет под контролем шести хромосом — по две от каждого из трех ее прародителей: дикой однозернянки (урарту) и двух эгилопсов. Опознание и сличение интересующих хромосом подтвердили их идентичность у всех участников «следствия».

Характерно, что клейковину (специфический набор белков, становящихся при увлажнении эластично упругими; чем их больше, тем пышнее пшеничный хлеб и выше качество макарон) не дает большинство злаков — кукуруза, рис, овес, рожь. Но она присуща, кроме пшеницы, зерну таких ее диких сородичей, как эгилопсы и пырей.

Экспериментально доказано гибридное происхождение также многих других современных растений. В частности, пиона, мака...

- Порой с растениями, попавшими в экстремальные условия, самопроизвольно происходят еще более чудесные метаморфозы — удваивается (или утраивается и т, д.) количество хромосом в клетках. Это так называемая полиплоидия.

Известны целые группы близких видов с кратными числами хромосом. В роде хризантем все виды имеют число хромосом, кратное девяти: 18, 27, 36, 45 и так до 90. Аналогично в роде картофеля, где основное, исходное количество хромосом равно 12, а родственные виды насчитывают 24, 36, 48 (дикий) и 60. А вот в какой характерный ряд выстраиваются у пшеницы: у дикой однозернянки 14 хромосом; у твердой, английской, персидской и у полбы — 28; у мягкой, карликовой и у спелты — 42. То есть они кратны семи. Иными словами, во всех этих случаях видообразование шло посредством удвоений утроения и т. д. основного набора хромосом предковых; видов.

Как видите, полиплоидия не такое уж редкое явление в природе. Как минимум третья часть цветковых растений относится к этой категории. Некоторые ученые считают, что даже больше — почти половина. У папоротников эта основной способ видообразования (95 случаев из 100).

Полиплоиды, как правило, крупнее, имеют большую; массу листьев, обильное цветение. Они способны существовать в более суровых условиях. По подсчетам известного советского биолога-эволюциониста, члена-корреспондента АН СССР Алексея Владимировича Яблокова в высокогорьях и в Арктике число полиплоидных видов растений резко увеличено; в средней полосе их примерна половина, а на Памире чуть ли не каждые девять из десяти.

Наверное, экстремальная обстановка, создававшаяся при каждом столкновении архипелагов, островов, микроконтинентов или материков, тоже способствовала образованию разных полиплоидов у растений. Те из них, кому удалось успешно пройти все придирчивые конкурсные туры естественного отбора и выстоять, дожили до наших дней.

Важно также другое. Возникновение полиплоидного организма может происходить в течение считанных минут. Такая особь сразу же генетически изолирована от остальных особей вида. И. более устойчивая к непривычным условиям среды может скорее получить распространение там, где ее родители просто не выживут.

— Именно подобным образом новый вид,— говорит Яблоков,— может возникнуть за несколько поколений. Очевидно, целый ряд полиплоидов — картофель, белый клевер, люцерна, тимофеевка, луговой мятлик — возник как виды за считанное число поколений. Этим путем природа способна на быстрое (практически внезапное) образование новых видовых форм.

И еще. Именно с полиплоидией связана реальная возможность появления в растительном мире вполне нормальных потомков от скрещивания не таких уж близких родичей.

Впервые искусственная отдаленная гибридизация удалась еще в конце прошлого века немецкому селекционеру В. Римпау. Но объяснить, почему его межродовой ржано-пшеничный гибрид оказался плодовитым, ученый не смог. Тогда еще очень мало знали о хромосомах.

Лишь в 1926 г. один из ближайших сподвижников Вавилова, известный советский цитогенетик Георгий Дмитриевич Карпеченко не только получил от скрещивания редьки и капусты плодовитый межродовой гибрид, но сумел дать этому теоретическое толкование. В клетках любого организма каждая хромосома имеет как бы дубликат. Такой парный набор разделен только в половых клетках. Когда же женская и мужская гаметы сливаются при оплодотворении, все хромосомы в дочерней клетке опять обретают свои пары. Но при отдаленном скрещивании (допустим, межродовом) в половых клетках родителей вовсе не одинаковое количество хромосом и потому не каждой находится пара при оплодотворении яйцеклетки. Отсюда слабая жизнеспособность такого гибридного дитяти и неизбежное его бесплодие.

Карпеченко нашел оригинальный выход из тупика (выход, давно известный природе и достаточно широко ею использовавшийся). Он заключался в искусственном удвоении хромосомного набора бесплодного гибрида. Ученому это удалось сделать, воздействуя на растение химическим реактивом.

А как удавалось природе? Здесь пока не все ясно. Но несомненно, что удавалось, и много раз. В посевах пшеницы изредка находили (находят и теперь) естественные ржано-пшеничные гибриды. Причем вполне плодовитые. Реальная возможность других столь же отдаленных «браков» доказана экспериментально: лабораторным повтором предполагаемых случаев естественной отдалённой гибридизации. Как выяснилось, именно таким способом образовалась домашняя слива — от алычи и терна. И ряд современных видав табака, малины, брюквы, полыни и многих, многих других растений.

Примечательно, что подобные процессы продолжаются в природе. В 50-х гг. в лесах Южной Якутии был обнаружен естественный гибрид рябины и кизильника, который довольно энергично распространялся по берегам среднего течения реки Алдан.

«Гибридизация имеет большое значение в эволюции живых организмов, являясь важнейшим условием процессов формообразования» — таково мнение академика Николая Васильевича Цицина, который был одним из крупных специалистов по отдаленным скрещиваниям. С ним вполне солидарен член Национальной АН США Берне Грант — видный биолог-эволюционист.

— Естественная межвидовая гибридизация,— говорит он,— служит источником комбинативной изменчивости во многих группах растений. Кроме того, формы, возникшие путем гибридизации, нередко закрепляются на новых местах обитания, которые создаются в результате нарушения среды. Группа растений, сосредоточенных в двух или нескольких видах, способных к гибридизации, вероятно, обладает преимуществом... поскольку может успешно реагировать на быстрые изменения среды.

К этому следует только добавить, что процессы формообразования должны были сильно активизироваться, когда при столкновении континентов неизбежно переплетались судьбы представителей разных биот.

Вот к каким интересным и неожиданным вещам ведет детализация событий, определяемых глобальной подвижностью плит Земли.

Теперь, пожалуй, пришло время вернуться к вавиловским центрам. Имеют ли к ним касательство все эти теоретические соображения?

...60 млн. лет назад Тетис еще оставался настоящим океаном. Между противолежащими берегами Аравии и Евразии было не меньше 2000 км. И где-то в середине этого пространства располагались Малокавказская и Иранская микроплиты. Но уже навечно припаялся к своему «причалу» Индокитайский полуостров. А серия островных дуг, сгрудившись, наращивала территории Афганистана и Большого Кавказа. Там извергались вулканы, дымилась горячая лава, а пепел вместе с обломками скал, сносимыми с гор, засыпал небольшое краевое море.

Это было время распространения тех недавно появившихся трав, деревьев, кустарников, что очень похожи на современных своих собратьев, широко расселившихся по Земле. Они пришли в мир с оригинальным «изобретением» — с защищенным семенем, с плодом, в котором зародышу легче было переносить холодное или сухое безвременье в ожидании благотворных влаги и тепла. Все эти магнолии, дубы, буки, березы, лавры, платаны, злаки (несть им числа) ботаники назовут цветковыми, или покрытосемянными. Да, наступала эпоха их господства.

Между тем вдоль северных берегов Тетиса срастались архипелаги островов. В его западной части существовала разделенная узкими морями и проливами мозаика микроконтинентов. Они сближаются, скучиваются в единую массу, поднимаются альпийскими горами. Это уже первые серьезные столкновения внутри Тетиса.

И вот к южной окраине Евразии приращиваются Балканский полуостров и Малая Азия, Малый Кавказ и Армянское нагорье. Все ближе к современным очертаниям территория Ирана и Афганистана.

25 млн. лет назад Южно-Тибетский микроконтинент врезался в Азию северо-западнее Индокитайского полуострова. А вслед за ним туда же навалилась всей своей массой громада Индостана. Произошла настолько мощная катастрофа, что скорость дрейфа южного материка, еще недавно достигавшая 15 см в год, упала более чем втрое. Но мощное его давление долго еще не убывало, о чем свидетельствует высота Гималайских гор, продолжающих расти поныне.

Здесь нужно напомнить, что слова «врезались друг в друга», «столкнулись» не следует понимать в буквальном смысле. Речь постоянно идет о движении очень медленном, практически невидимом и даже с трудом поддающемся инструментальному измерению. Но при этом, конечно, вполне реальном движении, ведущем к вполне зримым переменам в облике нашей планеты.

В последние 10 млн. лет Аравия и Евразия сблизились почти на 400 км. Это произошло благодаря поддвигу плит. В завершающую стадию вступило строительство всего Кавказа, горных целей Загроса, и Тавра, территории современных Турции и Ирана. Тетис перестал существовать. Аравия окончательно соединилась, со своим северным соседом, сохранив от древнего океана лишь, южную котловину Каспия, Черное и Средиземное моря.

Примечательна дальнейшая судьба последнего. Оно неоднократно пересыхало из-за того, что время от времени мелел и «закрывался» Гибралтарский пролив. Стихия вообще обходилась с ним столь же своенравно, как свежий ветер с незапертой, калиткой. Когда «калитке» случалось захлопнуться надрлго Средиземное море, испарившись, превращалось в обширную впадину с мелкими солеными озерами посреди, с глубокими каньонами, прорытыми реками в склонах бывших берегов, И тогда ничто не препятствовало сухопутным контактам между сблизившимися континентами. Всего 5 млн. дет назад суховеи перегоняли здесь с места на место клубы солоноватой пыли.

В это же время на другой стороне земного шара, вдоль западной окраины Атлантики, подходило к финалу сближение Северной и, Южной Америк. После раскола Пангеи они долгое время дрейфовали как бы параллельными курсами. Но потом расстояние между ними довольно быстро стало сокращаться. За 20 млн. лет оно уменьшилось на 750 км. Между тем большой архипелаг островов, столкнувшись с южным материком, соорудил береговые хребты на территория будущей Венесуэлы.

Затем с запада усилился поддвиг под Карибскую плиту. Над ее краем стала подниматься цепь подводных вулканов. А им навстречу двигался мощный подводный хребет. Так между северным и, южным коатинентами образовался фундамент растущего моста. Над водой он поднялся 3,5 млн. лет назад. Это и был Панамский перешеек.

К тому времени цветковые уже господствовали в земной флоре.

Кстати сказать, и сегодня геологию Центральной Америки не отличает полный штиль. Напротив, у всех нас на памяти сильнейшее землетрясение в Гватемале. Такая же катастрофа в Никарагуа полностью уничтожила центральную часть ее столицы. Поныне курятся вулканы Момотомбо и Сантьяго возле города Масаия. Но это к слову.

А теперь самое интересное. Если всю эту схему неомобллистских реконструкций наложить на карту Вавилова, то обнаружится, что выделенные им центры полностью совпадают с районами недавних стыковок островных дуг малых и больших контлнентов как в Восточном, так и • Западном полушариях.

Крупнейший южяоазиатский центр — это вся восточная часть закрытия Тетиса. Причем характерно, Вавилов подчеркивает и общность, и различие богатой дикой флоры Индии, Индокитая и Зондских островов. Мобилистсиие реконструкции дают тому естественное объяснение. Причаливание Индостана вначале обеспечивало широкие контакты его наземного населения с прилегающими азиатскими территориями, в том числе и с уже надежно занявшим свое место Индокитаем. Но между двумя полуостровами рос гористый барьер Восточной Бирмы, который do прошествие времени отделил их друг от друга, обеспечив тем самым определенную самостоятельность дальнейшего развития их биот.

Нечто подобное, ло-видимому, произошло еще раньше, когда Индокитай сминал борт Китайского материка: сначала контакты, затем относительная изоляция. Не случайно Вавилов объединил оба этих сопредельных района (юг Китая и полуостров) в один очаг в составе общего центра.

Характеристики

Список файлов реферата