СТРУКТУРА популяций елИ ЕВРОПЕЙСКОЙ НА ВОСТОКЕ ЕВРОПЫ ПРИ 9-классной ГРАДАЦИИ ФЕНОТИПОВ Попов П.П.

Институт проблем освоения Севера СО РАН (ИПОС СО РАН)


Номер: 6-1
Год: 2017
Страницы: 16-19
Журнал: Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук

Ключевые слова

ели европейская на востоке Европы, фенотипическая структура популяций, Spruce Norway on the East Europe, phenotypic structure of populations

Просмотр статьи

⛔️ (обновите страницу, если статья не отобразилась)

Аннотация к статье

Популяции ели европейской на востоке Европы представляют собой три существенно различающиеся совокупности по форме семенных чешуй, фенотипической структуре и по другим биологическим и лесоводческим признакам. Результаты исследования могут быть полезны для решения вопросов популяционно-географического разнообразия ели европейской на востоке Европы, лесоводства.

Текст научной статьи

Ареал ели европейской Picea abies (L.) Karst. занимает обширные пространства Средней и Восточной Европы. На востоке Европы, главным образом на территории России и Скандинавии, выделяется большой район распространения популяций промежуточной (гибридной) формы елей европейской и сибирской [1, 63-64; 9, 61-65; 14, 1386-1398]. К западу от него распространены популяции ели европейской с постепенным уменьшением влиянием генома ели сибирской (Picea obovata Ledeb.) в том же направлении [7, 12-13; 10, 1320; 11, 338; 12, 652]. Наибольшее выражение фенотипической и генетической «чистоты» ели оказывается в популяциях восточной и южной части Карпат [15, 37-40; 14, 1397]. В западной части Карпат и далее на запад указанная «чистота» уменьшается, то есть основной систематический признак форма семенных чешуй (их верхняя часть) принимает более притупленную или менее заостренную форму [15, 37-40; 16, 223-226], как и в восточных районах распространения ели европейской [4, 22; 5, 30; 6, 28-30]. Изучение структуры и географической дифференциации популяций ели европейской на востоке Европы представляет научный и лесоводческий интерес. Это и составляет цель настоящей работы. Структуру популяций ели в указанном регионе изучали на основе 9-классной градации фенотипов особей (e, eem, em, emm, m, mms, ms, mss, s), соответствующих фенотипам популяций [14, 1386-1398]: P.e., P.eem., P.em., P.emm., P.m., P.mms.,P.ms., P.mss., P.s. с 10 % градацией комплексного показателя (Cn-Cp) формы семенных чешуй. Подразделение особей любой популяционной выборки по таким классам представляет собой вариационный ряд, обработка которого в данном случае сводится к определению частоты фенотипов, внутрипопуляционного разнообразия популяций по частоте фенотипов [3, 40-43]. Показатель разнообразия определяется как квадрат суммы подкоренных значений частот фенотипов: M = (√p1 +√p2 +… √pn)2 , где M - показатель разнообразия, p1, p2 … pn - частоты фенотипов в долях единицы. Определяли также отклонение анализируемых популяций (med.) по величине квадрата дистанции Махаланобиса (Squared Mahalanobis Distances - SMD) от «эталонных» популяций елей европейской (evr.) из Закарпатья и сибирской (sib.) из Восточной Сибири [13, 18-20] с помощью дискриминантного анализа [2, 267]. Первые три группы особей (e, eem, em) можно считать фенотипами ели европейской, вторые (emm, m, mms) - фенотипами промежуточной формы, третьи (ms, mss, s) - фенотипами ели сибирской. Такое разделение особей соответствует генетическому взаимодействию (интрогрессивной гибридизации) елей европейской и сибирской [1, 63-64; 7, 12-13] и географическому распространению соответствующих фенотипов популяций [14, 1386-1398]. Ель европейскую на изучаемой территории представляют популяции фенотипов P.e. (Picea europaea), P.eem. (P. europaea-europaea-medioxima), P.em. (P. europaea-medioxima), или I, II, III групп (районов) [14, 1386-1387], в которых величина показателя Cn-Cp составляет: -51…-57; -38…-42; -25…-35 % соответственно (рисунок, табл. 1). Районы (I-III) расположения разных фенотипов популяций (P.e., P.eem.,P.em.) ели европейской на востоке Европы. Цифры на схеме - номера пунктов (1-20) сбора исходных материалов. Частота разных фенотипов в выборках колеблется от 3 до 8 из 9, выделяемых на всем пространстве от Закарпатья до Якутии [14, 1386-1398], и во всех случаях преобладают (64-99 %) особи фенотипов ели европейской (e, eem, em). В самом западном районе I (фенотип P.e.), занимающем Украинские Карпаты и западные районы Беларуси оказывается наибольшая частота (71-90 %) особей фенотипа e с резким уменьшением частоты остальных фенотипов. Особи промежуточных фенотипов (emm, m, mms) встречаются очень редко (до 1-2 %). Показатель разнообразия по частоте фенотипов равен 2-3. Обширный район II (фенотип P.eem) располагается к северо-востоку от первого района, условная его восточная граница проходит примерно от Рижского залива к верхнему течению р. Оки. Здесь выделяется в основном 4 фенотипа особей с преобладанием особей фенотипов e (32-44 %), eem (19-35 %), em (19-32 %). Показатель разнообразия в этих популяциях значительно выше (3.78-4.82), чем в популяциях фенотипа P.e. Район III (фенотип P.em) располагается к северо-востоку от района II, условная восточная граница его проходит примерно от г. Санкт-Петербурга к Окскому заповеднику (Рязанская область). Здесь оказывается значительно большее разнообразие особей с заметным преобладанием фенотипов eem, em, emm и резким уменьшением частоты особей фенотипов e, m, mms. Редко встречаются особи фенотипа ms. Показатель разнообразия в этих популяциях еще выше и составляет около 5.5 (4.89-6.31) Таблица 1 Структура популяций ели европейской по частоте фенотипов на востоке Европы № на рис. Ближайший пункт n Cn-Cp Частота фенотипов, % M 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Район I Фенотип популяций P.e. 1 Рахов 370 -57 90 8 2 - - - - - - 1.88 2 Ивано-Франковск 100 -55 83 23 3 1 - - - - - 2.39 4 Каменюки 193 -51 71 15 12 2 - - - - - 2.95 4 Ганцевичи 178 -53 74 18 6 1 1 - - - - 2.99 Район II Фенотип P.eem. 5 Толочин 215 -42 40 35 20 4 1 - - - - 3.89 6 Унеча 200 -42 44 25 19 12 - - - - - 3.78 7 Брянск 160 -39 34 28 28 9 1 - - - - 4.17 8 Смоленск 140 -38 32 19 32 14 2 1 - - - 4.76 9 Друскининкай 118 -39 39 24 25 9 3 - - - - 4.36 10 Рига 112 -39 33 32 21 11 3 1 - - - 4.82 Район III Фенотип P.em. 11 Новосокольники 100 -34 23 23 29 21 2 2 - - - 5.01 12 Струги Красные 200 -33 21 26 21 22 7 3 - - - 5.44 13 Валдай 134 -31 17 25 28 17 8 3 2 - - 6.01 14 Нелидово 492 -30 16 19 31 21 9 3 1 - - 5.88 15 Поречье 132 -35 18 27 34 17 3 1 - - - 4.89 16 Истра 180 -27 11 13 28 31 15 2 - - - 5.32 17 Хотьково 196 -28 10 23 26 20 15 6 - - - 5.69 18 Обнинск 150 -30 15 25 23 28 7 2 - - - 5.30 19 Тронхейм 100 -27 7 18 33 32 8 1 1 - - 5.34 20 Муром 106 -25 7 13 37 24 12 4 2 1 - 6.31 Примечание. Здесь и в табл 2: N - число выборок; n - число особей в выборках; Cn-Cp - разность коэффициентов сужения (Cn) и вытянутости (Cp) верхней части семенных чешуй; фенотипы особей: 1 - e, 2 - eem, 3 - em, 4 - emm, 5 - m, 6 - mms, 7 - ms, 8 - mss, 9 - s; ∑ - знак суммы частоты фенотипов; SMD - квадрат дистанции Махаланобиса анализируемых популяций (med) от «эталонных» популяций ели европейской (evr) и сибирской (sib); M - показатель разнообразия по частоте фенотипов. Если судить о влияние генома ели сибирской на популяции ели европейской в изучаемом районе [9, 61-65] по наличию особей промежуточных фенотипов [7, 12-13; 8, 55-56; 13, 18-20], то оно оказывается наибольшим в популяциях фенотипа P.em (район III), в которых встречается до 1/3 таких особей (табл. 2). В популяциях фенотипа Peem (район II) их только 12 %, а в районе I (фенотип P.e) их практически нет. То есть влияния генома ели сибирской на популяции в районе I нет. Все анализируемые популяции значительно ближе к «эталонной» популяции ели европейской (из Закарпатья) и очень далеки от ели сибирской (из Восточной Сибири). Таблица 2 Средние показатели фенотипической структуры популяций ели европейской по районам их распространения на востоке Европы Район N n Cn-Cp Частота фенотипов, % 1 2 3 4 5 6 7 I 4 841 -54 80 13 6 1 - - - II 6 945 -40 37 29 22 10 2 - - III 10 1790 -30 14 21 29 23 9 3 1 Продолжение табл. 2 ∑ SMD 1-3 4-6 7-9 evr-med sib-med 99 1 - 0.19 98.33 88 12 - 3.24 65.00 64 35 1 7.94 46.24 Как видно, популяции ели европейской на востоке Европы разделяются на три существенно различающиеся совокупности не только по форме семенных чешуй и фенотипической структуре, но по многим другим биологическим и лесоводческим признакам. Результаты исследования могут быть полезны для решения вопросов популяционно-географического разнообразия ели европейской на востоке Европы, лесоводства.

Научные конференции

 

(c) Архив публикаций научного журнала. Полное или частичное копирование материалов сайта возможно только с письменного разрешения администрации, а также с указанием прямой активной ссылки на источник.