Изключителен генетик и селекционер на акад. Н. И. Вавилов показа, че най-разнообразните генотипи на култивираните растения са в центровете на техния произход, където в природата са се запазили техните предци.

В тази връзка Н. И. Вавилов и неговите служители посетиха експедиции по цялата територия на бившия Съветски съюз и в много чужди страни, за да събират световната колекция от култивирани растения: в Иран, Афганистан, Средиземноморието, Етиопия, Централна Азия, Япония, Северна, Централна и Южна Америка.

Центрове на произход

Вавилов извежда седем основни центъра на произход на култивирани растения.

1. Южна Азия (родина на ориз, захарна тръстика, банан, кокосова палма и др.)
2. Източноазиатска (родина на просо, елда, круша, ябълка, слива, редица цитрусови плодове).
3. Югозападна Азия (родина на обикновената пшеница, пшеница джудже, грах, леща, конски зърна, памук).
4. Средиземноморие (родина на маслини, цвекло, зеле и др.).
5. Абисински (етиопски) (родина на твърдата пшеница, ечемик, кафеено дърво).
6. Централноамерикански (родното място на царевицата, американския боб, тиквите, чушките, какаото, американския памук).
7. Южна Америка (родина на картофи, тютюн, ананас, фъстъци).

Н. И. Вавилов събра най-голямата колекция от култивирани растения в света, която все още се използва от животновъдите в практическата им работа.

И така, П. П. Лукяненко, добре известен сорт пшеница за зимата Безостая-1, е получен в резултат на хибридизация на аржентинска пшеница, използвана от колекцията Вавилов, кръстосана с сортове, отгледани на територията на страната ни.

Основните методи, използвани от животновъдите са селекция, хибридизация, селекция и образование. Хибридизацията се основава на комбинативна вариабилност. Благодарение на него е възможно в един хибриден организъм да се комбинират ценни черти, съществували преди в различни сортове растения и породи животни. Животновъдите избират родителски двойки, последвани от подбор в потомството им.

Таблица на центровете на произход на култивираните растения според Н. И. Вавилов

Помнете от учебниците „Растения. Бактерии. Гъби и лишеи “и„ Животни “, като за целта човек отглежда култивирани растения и отглежда домашни животни. Коя е основната движеща сила и материал за създаване на нови култури от растения и породи домашни животни от хората?

Дълго време човекът за своите нужди провеждаше риболов на различни животни и събираше растения. С увеличаването на населението на Земята и разширяването на заседналия й характер природата вече не е в състояние да задоволи нуждите на хората от храна, дрехи и други ресурси. Човекът се сблъсквал с необходимостта от целенасочено отглеждане на растения и отглеждане на животните, от които се нуждае. Постепенното натрупване на информация за тези древни професии на човечеството доведе до дизайна на селекцията (от латински. Селекция - селекция, селекция) - науката за методите за отглеждане на сортове растения и породи животни с характеристиките, от които човек се нуждае.

Произходът на културните форми на организмите.   Първият етап на селекция беше отглеждането на диви растения и опитомяването на дивите животни. Той започва преди около 30-20 хиляди години с случайното, очевидно, отглеждане от далечни предци на диви растения, които растат в близост до жилищата им.

По-голямата част от култивираните от човека растения първоначално са били култивирани в райони, характеризиращи се с богата флора и развито земеделие. Те съвпаднаха с центровете на най-древните цивилизации на Китай, Индия, Месопотамия, Иран, Гърция, Рим, Египет и Централна Америка (фиг. 172).

Фиг. 172. Центрове за произход на определени култивирани растения и домашни животни

Голям принос в изследването на произхода на култивираните растения направи домашният учен Николай Иванович Вавилов (фиг. 171). В резултат на организирани експедиции по света Вавилов и неговият персонал успяха да съберат колекция от семена от култивирани растения.

Фиг. 171. Николай Иванович Вавилов (1887 - 1943)

Фиг. 173. Къща ябълково дърво

След анализ на този материал той стигна до извода, че регионът на най-голямо генетично и следователно сортово разнообразие на определен вид култивирано растение е неговият център на произход.

Центровете на произход на домашните животни, както и центровете на произход на култивираните растения съвпадат с центровете на древните цивилизации. Тези райони се определят главно от местообитанията на дивите предци на домашните животни (фиг. 172).

Разнообразие и порода.   Животновъдите работят с сортове растения и породи животни. Сортът е група от култивирани растения от един вид, създадени в резултат на селекция, например домашно ябълково дърво (фиг. 173), които притежават наследствени икономически ценни черти.

Сортовете от култивирани растения се делят на местни и размножителни. Местните сортове се получават в резултат на продължителна естествена и изкуствена селекция в процеса на отглеждане на определена култура. Размножителните сортове (фиг. 174) се създават в изследователските институции, използвайки методи на генетика и селекция.

Фиг. 174. Сортове ябълкови дървета

Породата е група селскостопански животни от един и същи вид, създадена в резултат на отглеждане, например пиле, овце, свине, които притежават наследствени икономически ценни черти.

Разграничете примитивните и фабричните породи домашни животни. Примитивните породи са добре адаптирани към местните условия, издръжливи са и имат ниски, но стабилни качества. Фабричните породи се отглеждат в специални развъдни ферми. Те притежават особено ценни качества, висока производителност и се използват за получаване на елитни животни (фиг. 175).

Фиг. 175. Породи коне

И така, сортът и породата са интраспецифични групи, изкуствено създадени от хората - популации от организми, притежаващи икономически ценни наследствени черти.

Характеристики на културните форми на организмите.   Домашните любимци и култивираните растения се различават рязко по много начини от дивите си предци. На първо място, културните форми на организмите имат значително по-голямо разнообразие от наследствена променливост от техните родителски видове. Подобно разнообразие е резултат от творческата роля на изкуствения подбор, осъществяван от човек, за да се запазят индивиди с характерни за него черти (фиг. 177).

Фиг. 177. Илюстрация на творческата роля на изкуствения подбор: различни сортове рози се отличават с цвят, форма и брой венчелистчета на корола; прародител на култивирани рози - догрозата (в центъра) има розов цвят на венчето и пет венчелистчета

Фиг. 176. Петел порода Йокохама феникс

Често културните форми на организмите имат признаци, които са ненужни и дори вредни за тях, но полезни за хората. Например, петела от декоративната порода Йокохама феникс имат опашни пера с дължина до 11 м. Такъв знак със сигурност би попречил на птицата да живее в естествени условия, но като необходим (декоративен) човек е бил фиксиран чрез изкуствен подбор при отглеждане на тази порода (фиг. 176) ,

Друга разлика между културните форми на организмите е, че тяхната продуктивност, като правило, е по-висока от тази на дивите им видове организми. Например, производството на яйца на пилетата White Leghorn достига 350 яйца годишно, а техните предци, кокошките Banker, снасят само 18-20 яйца годишно (фиг. 178). Това означава, че селекцията на културните форми на организмите води до създаването на такива сортове растения и породи животни, които притежават характеристиките, от които човек се нуждае и са най-продуктивни.

Фиг. 178. Бели кокошки носачки Бял Легхорн (вляво) и техните предци - Банкови кокошки (вдясно)

Материални упражнения

1. Обяснете какво е подборът.
2. Какви са предпоставките за човешкото отглеждане на диви растения и опитомяването на дивите животни?
3. Разкажете ни за приноса на Н.И. Вавилов при изследването на произхода на култивираните растения.
4. Защо центровете за произход на културните форми на организмите съвпадат с центровете на най-древните цивилизации на човечеството?
5. Какво е сорт и порода?
6. По какво се различават културните форми на организмите от дивите им предци?

Използвайки учебници по историята на Древния свят и географска карта, разберете кои центрове на произход на най-важните култивирани растения и домашни животни съвпадат с огнищата на кои древни цивилизации.

През своята история човечеството е опитомило около 3000 вида диви растения, превръщайки ги в зърнени култури, бобови, плодови, технически и декоративни култури. Процесът на опитомяване на животните не е бил толкова успешен, човек опитомявал само около 60 вида бозайници, 12 вида птици и по-малко от 10 вида риби и насекоми.

Колкото по-разнообразен е изходният материал, използван за разплод, толкова по-големи са възможностите, които предоставя за успешното създаване на сортове и по-ефективни селекционни резултати. Но къде в природата да се търси това разнообразие.

NI В резултат на многобройни експедиции Вавилов и колегите му изучават разнообразието и географското разпространение на култивираните растения. Експедициите обхванаха цялата територия на бившия Съветски съюз и много чужди държави: Иран, Афганистан, средиземноморските страни, Етиопия, Централна Азия, Япония, Северна, Централна и Южна Америка и др.

По време на тези пътувания са изследвани около 1600 вида култивирани растения. Хиляди проби от семена бяха донесени от експедициите, които бяха засети в разсадници на Всесъюзния институт по растениевъдство, разположени в различни географски райони на бившия СССР. Работата за изследване на глобалното разнообразие на култивираните растения продължава и до днес. Тези най-ценни, постоянно актуализирани уникални колекции служат като материал за развъдна работа.

В резултат на изучаването на целия този колосален материал, N.I. Вавилов установи важни модели, показвайки, че не във всички географски райони култивираните растения имат едно и също разнообразие.

Различните култури имат свои центрове на многообразие, където са концентрирани най-голям брой сортове, сортове и различни наследствени отклонения. Тези центрове на разнообразие също са области на произход на сортове от дадена култура. Повечето центрове съвпадат с древните центрове на земеделието. Това главно не са равни, а планински райони.

Такива центрове на разнообразие N.I. В началото Вавилов преброи 8. В по-късни творби той разграничава 7 основни центъра.

Южноазиатски тропически център.Тропична Индия, Индокитай, Южен Китай, острови от Югоизточна Азия. Изключително богат на култивирани растения (около половината от известните култивирани видове растения). Родина на ориз, захарна тръстика, много плодови и зеленчукови растения.

Източноазиатски център. Централен и Източен Китай, Япония, Тайван, Корея. Родина на соята, няколко вида просо, много плодови и зеленчукови култури. Този център е богат и на видове култивирани растения - около 20% от световното разнообразие.

Югозападен азиатски център.   Мала Азия, Централна Азия, Иран, Афганистан, Северозападна Индия. Родина на няколко форми пшеница, ръж, много зърнени култури, бобови растения, грозде, плодове. Той породи 14% от световната културна флора.

Средиземноморски център.Страни, разположени по бреговете на Средиземно море. Този център, където се намират най-големите древни цивилизации, дава около 11% от видовете култивирани растения. Сред тях са маслини, много фуражни растения (детелина, леща), много зеленчукови (зеле) и фуражни култури.

Абисински център.Малка площ на африканския континент (територия на Етиопия) с много особена флора от култивирани растения. Очевидно е много древен център на отличителна селскостопанска култура. Родното място на зърненото сорго, един вид банан, маслодайното нахут, редица специални форми на пшеница и ечемик.

Централноамерикански център.Южна Мексико Родина на царевица, памук, какао, редица тиква, боб.

Андски (южноамерикански) център.Включва част от района на Андското било по западното крайбрежие на Южна Америка. Родина на много грудкови растения, включително картофи, някои лечебни растения (кокаинов храст, хинин дърво и др.).

По-голямата част от култивираните растения са свързани с произхода си с един или повече от горните географски центрове.

Центровете на произход на култивираните растения и домашните животни са онези области на Земята, където някои видове растения, полезни за хората, са възникнали или са били култивирани и където е съсредоточено най-голямото им генетично разнообразие. Съответно това са центрове, в които, както се казва, се е състояло опитомяване на животни. Особено важно е да се подчертае, че почти всички известни в момента култивирани растения и домашни животни са се появили стотици и хиляди години преди нашата ера. Може би само захарно цвекло, гума, носеща каучук и хиндуист, станаха култивирани растения сравнително наскоро.
Теорията за центровете на произход на култивираните растения е разработена от изключителния руски учен академик Н. И. Вавилов въз основа на многобройните му експедиции, които обхванаха цялата територия на Съветския съюз, както и 60 държави в Азия, Африка, Северна и Южна Америка. Хиляди проби от семена бяха донесени от тези експедиции, които след това бяха засети в разсадниците на Всесъюзния институт по растениевъдство и подробно проучени. В същия институт беше събрана най-голямата в света колекция от семена от зърнени култури, наброяваща 60 хиляди сорта; тази уникална колекция е запазена в Ленинград през гладните месеци на блокадата по време на Втората световна война. Н. И. Вавилов смята, че общият брой на видовете култивирани растения, без да брои декоративните растения, е приблизително 1500–1600. Освен това различните култури имат свои центрове на многообразие, които обикновено са центрове на произхода си, съвпадащи с древните центрове на земеделието. Н. И. Вавилов окончателно формулира концепцията за центъра на произход на култивираните растения през 1935 г., когато идентифицира осем от най-важните такива центрове (Таблица 123 и Фиг. 87).
Въпреки че през последните шест и половина десетилетия тази теория, въз основа на многобройни нови данни, претърпя някои промени и допълнения (понастоящем е обичайно да се разграничават 7 основни центъра - тропически, източноазиатски, югозападноазиатски, средиземноморски, абисински, централноамерикански и андски), въпреки това основният принципите му не са преработени, дори от онези учени, които предлагат увеличаване на броя на такива центрове до 12. Много важно е никой да не поставя под въпрос изходната точка на теорията, която свързва това и се концентрира не само с естественото флористично разнообразие на определени територии, но и с местоположението на древните цивилизации.
Таблица 123


Много работа е посветена на разкриването на историята на опитомяването на дивите животни (фиг. 88). Освен това огнищата на опитомяване на тези животни, предложени от Н. И. Вавилов, който идентифицира пет основни такива огнища и седем допълнителни, обикновено също се вземат за основа.

Успехът на развъдната работа зависи главно от генетичното разнообразие на началната група растения или животни. Междувременно генофондът на съществуващи породи животни или сортове растения е естествено по-малко разнообразен в сравнение с генофонда на оригиналните диви видове.

Следователно, когато се отглеждат нови сортове растения и породи животни, търсенето и идентифицирането на полезни черти при дивите предци е много важно. За да се проучи многообразието и географското разпространение на култивираните растения N.I. Вавилов организира множество експедиции както на територията на страната ни, така и в много чужди държави. По време на тези експедиции е събран огромен семенен материал, който впоследствие е използван за развъдна работа. NI Вавилов идентифицира 7 центъра на произход на култивирани растения (Таблица 4). Той направи важни обобщения, които послужиха като основен принос към теорията за подбора.

Проучването на наследствената променливост при култивираните растения и техните предци позволи N.I. Вавилова формулира закона за хомоложните серии от наследствени изменения: „Видовете и родовете, които са генетично близки, се характеризират с подобни серии от наследствени изменения с такава точност, че знаейки редица форми в един вид, е възможно да се предвиди наличието на паралелни форми в други видове и родове. Колкото по-близо са родовете и видовете генетично разположени в общата система, толкова по-пълна е приликата в серията на тяхната променливост. Цялата растителна фамилия обикновено се характеризира с определен цикъл на вариация, преминаващ през всички родове и видове, съставляващи семейството. "

Например семейството на зърнените култури N.I.

Вавилов показа, че подобни мутации се срещат при редица видове от това семейство. И така, черно оцветяване на семената се среща при ръж, пшеница, ечемик, царевица и някои други растения, с изключение на овес, просо и житна трева, удължена зърнена форма - при всички проучени видове. При животни също се наблюдават подобни мутации: албинизъм и липса на косми при бозайници, т.е.

албинизъм и липсата на пера при птици, късо ужилване при говеда, овце, кучета, птици. При някои животни се съобщава за наследствени заболявания и деформации, срещани при хора. Животните с такива заболявания се използват като модел за изследване на подобни дефекти при хора. Например, катаракта на очите се среща при мишки, плъхове, кучета, коне; хемофилия - при мишки и котки; диабет при плъхове; вродена глухота - при морски свинчета, мишки, кучета и др. Фактът, че подобни, наследствено причинени увреждания се срещат при представители на различни видове от един и същи клас - класа на бозайниците - убедително потвърждава закона за хомологични серии от наследствена променливост N.I. Вавилов. Появата на подобни мутации се обяснява с общия произход на генотипите. В процеса на появата на нови видове от един общ предшественик различията между тях се установяват само за част от гените, които определят успешното съществуване в тези специфични условия. Много гени при видове с общ произход остават непроменени и при мутация дават сходни оненаки.

По този начин откриването на спонтанни или индуцирани мутации в един вид дава основание за търсене на подобни мутации в сродни растителни или животински видове.

Законът за хомологичните серии от наследствени изменения се използва успешно в развъдната практика. Работа по създаване на семенни колекции от култивирани сортове растения и техните диви предци, началото на което е положено от Н.И. В момента Вавилов продължава. У нас колекцията включва повече от 320 хиляди проби, свързани с 1041 вида растения. Това включва диви видове, роднини на култивирани растения, стари местни сортове, всичко най-добро и ново, което е създадено наскоро с усилията на животновъди от цял \u200b\u200bсвят. От глобалния генофонд учените разграничават генетичните източници на икономически ценни характеристики: производителност, ранна зрялост, устойчивост на болести и вредители, устойчивост на засушаване, устойчивост на настаняване и др. Съвременните генетични методи позволяват постигането на много големи успехи в развъждането на растения. По този начин използването на ценни гени от див етиопски ечемик направи възможно създаването на Одеса 100, изключителен пролетен ечемичен сорт.

Въпроси за повторение n задачи

Каква е разликата между odomapush други животни и култивирани растения от дивите?

Какъв е предметът на подбор?

Какво значение за развъждането има познаването на центровете на първично култивираните растения !!

Какви центрове за произход на култивирани растения познавате?

Защо близкородните видове показват подобни мутации?

Посочете същността на закона на хомоложните серии от наследствени вариации N. N. Вавилов.