YourLib.net
Твоя библиотека
Главная arrow Краткий курс общей экологии. Часть I: Экология видов и популяций (Б.М. Миркин, Л.Г. Наумова) arrow 8.2.4. Особенности стратегий культурных растений и животных
8.2.4. Особенности стратегий культурных растений и животных

8.2.4. Особенности стратегий культурных растений и животных

   Сельское хозяйство имеет возраст около 10 тысяч лет, и весь этот период окультуриваемые растения и животные испытывали влияние искусственного отбора, который человек вел, как подчеркнул Ч. Дарвин, исходя из «эгоистических» соображений.
   Н.И. Вавилов считал, что большинство предков культурных растений обитало на горных осыпях, где вследствие постоянных естественных нарушений могли выживать только эксплеренты с низкой конкурентной способностью. Обработка почвы для возделывания таких эксплерентов моделировала нестабильные условия, подавлявшие растения с иными стратегиями. Искусственный отбор был направлен в первую очередь на повышение продукционного потенциала культурных растений, т.е. усиление свойства эксплерентности.
   Поскольку эксплерентность образует трейдофф с виолентно- стью и патиентностью, то по мере повышения продукционного потенциала ослаблялась способность новых сортов противостоять действию неблагоприятных абиотических (бедность почвы элементами минерального питания, засоление, неблагоприятный режим увлажнения, жаркий или холодный климат) и биотических (сорные растения, фитофаги, патогены) факторов. Для раскрытия высокого продукционного потенциала растениям потребовались удобрения, полив и защита от сорняков, вредителей и болезней. Затраты энергии на их возделывание увеличивались, что прямо или косвенно вело к разрушению среды (снижению плодородия почв, загрязнению, уменьшению биоразнообразия и т.д.).
   Эти тенденции наиболее раскрылись в период Зеленой революции 1960-1970-х гг., когда были созданы новые сорта культурных растений с высоким продукционным потенциалом и породы сельскохозяйственных животных с очень высокими удоями и привесами. Отцом Зеленой революции считается американский селекционер Н. Борлоуг, который вывел сорт короткостебельной пшеницы «Мексикале» с урожаем примерно в 3 раза выше, чем у традиционных длинностебельных сортов. Если у обычной пшеницы в зерне сконцентрировано не более 40 % фитомассы, то доля зерна в биомассе «Мексикале» достигла 60 %!. В середине 1980-х гг. отрицательные последствия Зеленой революции проявились уже в полной мере: в бесплодные «агроземы» превратились миллионы гектаров пахотных почв, дальнейшее наращивание вложений антропогенной энергии (которая становилась все более дефицитной) в сельское хозяйство перестало давать отдачу, прирост производства зерна резко замедлился. Стали говорить о «Второй зеленой революции», ориентирующей на более экологичное энергосберегающее сельское хозяйство.
   По этой причине в последние 10-20 лет направление селекции культурных растений изменилось, ее задачей стало повышение адаптивного потенциала сортов, т.е. их патиентности и виолентности. Адаптивные сорта, приспособленные к определенным условиям среды, отличаются несколько меньшей урожайностью, но требуют несравненно меньших затрат на выращивание и потому менее опасны для окружающей среды. Пример адаптивного сорта - рожь Чулпан, которая выведена башкирским селекционером С.А. Кунакбаевым. Эта культура формирует густой стеблестой и сама справляется с сорняками, не боится насекомых-вредителей, компенсируя поврежденные побеги за счет отрастания новых, и способна давать урожай в засушливые годы, эффективно используя осеннюю и весеннюю влагу.
   Большие возможности биотехнологии, создающей генетически модифицированные сорта растений (ГМР). Первоначально получение ГМР также было ориентировано на повышение продукционного потенциала. Однако в последние годы усилия биотехнологов направлены в первую очередь на повышение устойчивости ГМР к болезням, вызываемым грибами, и к насекомым-фитофагам. Большим успехом биотехнологов, к примеру, является картофель серии «новый лист», который устойчив против колорадского жука.
   Такой же была история сельскохозяйственных животных. Долгое время их селекция была направлена на повышение продукционного потенциала (привеса, удоев, настрига шерсти и т.д.), т.е. экс- плерентности. В результате резко снизилась устойчивость животных к неблагоприятным воздействиям, для их содержания потребовались обильные корма, теплые помещения, целый набор препаратов для профилактики и лечения болезней. В настоящее время наблюдается тенденция де-доместикации животных с целью повышения их патиентности. В качестве селекционного материала используются животные «народных» пород, адаптированные к местным климатическим условиям. Пример сельскохозяйственного животного с высокой патиентностью - башкирская лошадь, для содержания кото- kj ТЛрой не требуется зимних помещений и заготовки корма. Круглый год эти животные находятся на «самообслуживании».

   Контрольные вопросы

   1. В каких местообитаниях произрастали предки современных культурных растений (по Н.И. Вавилову)?
   2. К каким экологическим последствиям привела селекция культурных растений и животных на повышение продуктивного потенциала?
   3. Какие задачи ставит адаптивная селекция растений?
   4. Что такое «дедоместикация»?

   Темы докладов на семинарских занятиях

   1. Сравнительная характеристика основных параметров r- и К-стратегов на примере различных таксонов.
   2. Характеристика растений разных типов стратегий (по Раменскому - Грайму) из флоры конкретного региона.
   3. Характеристика животных разных типов стратегий (по Раменскому - Грайму) из фауны конкретного региона.
   4. Анализ истории и перспектив селекции культурных растений в свете представлений о стратегиях Раменского - Грайма.

 
< Пред.   След. >