Пименов А.В.   Седельникова Т.С.  

Генетико-эволюционная оценка полиморфизма болотных популяций сосны обыкновенной

Reporter: Пименов А.В.

Сосна обыкновенная (Pinus sylvestris L.) представляет собой экологически эвривалентный вид, играющий в лесоболотных комплексах Западносибирской равнины основную структурообразующую и продукционную роль. Высокие уровни экотопического разнообразия и абиотической экстремальности болотных массивов определяют широкий спектр генетической изменчивости сосны обыкновенной, проявляющейся в виде большого числа интразональных форм и экотипов. Данная ситуация во многом обусловлена также микроэволюционными эффектами инбридингового характера – «изоляции» и «основателя», циклически повторяющимися в ходе сукцессионых серий открытых и лесных стадий развития гидроморфных комплексов. Болотные массивы Западной Сибири могут рассматриваться не только в качестве действующих «очагов» формообразования, но также и полигонов по сохранению внутривидового разнообразия, вследствие экологической стабильности данных экосистем, характеризующихся высокими уровнями эдафической буферности и ценотической слаженности.
Проведены исследования полиморфизма сосны обыкновенной на болотах различных типов водно-минерального питания и в качестве контроля – на суходолах таежной зоны Западносибирской равнины. В изученных популяциях сосны обыкновенной выявлено формовое разнообразие по особенностям генеративной сферы. Поскольку процент участия различных форм в насаждениях болотных и суходольных экотопов неодинаков, индивидуальные особенности форм могут рассматриваться как проявления экологических стратегий, обеспечивающих устойчивую репродукцию вида в контрастных условиях произрастания. В условиях крайнего пессимума на олиготрофных болотах формовая дифференциация сопровождается общей морфологической «нанонизацией» генеративной сферы, снижающей энергетическую «стоимость» репродукции.
Одним из основных формоспецифических параметров сосны обыкновенной в лесобо-лотных экотопах Западной Сибири является окраска микростробилов, проявляющаяся в жел-топыльниковой и краснопыльниковой вариациях. Болотные популяции сосны характеризу-ются высокой встречаемостью деревьев краснопыльниковой формы (29-53%), по сравнению с суходольными насаждениями (2-10%). Выявлены достоверные отличия между желто- и краснопыльниковой формами сосны на болотах и суходолах Западносибирской равнины по морфологии и качеству пыльцы, а также качеству семян. Вероятно, краснопыльниковая форма представляет собой генотип пессимальных условий, обеспечивающий стабильную ре-продукцию вида в условиях холодного и короткого вегетационного периода гидроморфных экотопов. Установлено, что качество семян различных цветосеменных форм сосны в древо-стоях болот и суходолов отличается высоким уровнем экотопической изменчивости. Выяв-ленная специфичность качественных характеристик различно окрашенных семян сосны обыкновенной объясняет тот факт, что на болотах и суходолах формируются насаждения с определенным процентным соотношением деревьев со светло- и темноокрашенными семе-нами. Семенное потомство сосны на болотах, по сравнению с суходолами, характеризуется высокой (до 30%) встречаемостью хромосомных мутаций и патологий митоза.
Таким образом, популяции сосны обыкновенной, произрастающие на болотах Западной Сибири, отличаются широким спектром визуально диагностируемого и фенотипически скрытого (в виде хромосомных мутаций) полиморфизма. Выявленные особенности, очевидно, являются адаптивной реакцией растений, повышающей генетическую лабильность популяций и расширяющей биоразнообразие хвойных.
Работа выполнена при финансовой поддержке Интеграционного проекта СО РАН – УрО РАН (проект СО РАН № 49).
 

Abstracts file: Conf113(IL SO RAN).doc


To reports list