Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Золото удовольствия или ложный лен слева (обозначенный цифрой 1) напоминает лен, и его семена практически неотделимы от льняного семени.

В биологии растений вавиловская мимикрия (также мимикрия растений или мимикрия сорняков [1] [a] ) является формой мимикрии у растений, когда сорняк приходит к тому, чтобы поделиться одной или несколькими характеристиками с одомашненным растением через поколения искусственного отбора . [2] Она названа в честь Николая Вавилова , выдающегося российского завода генетик . [2] Селекция против сорняков может происходить путем уничтожения молодых или взрослых сорняков, отделения его семян от семян урожая ( просеивание), или оба. Со времен неолита это делалось вручную , а в последние годы - с помощью сельскохозяйственной техники .

Вавиловская мимикрия - хорошая иллюстрация непреднамеренного отбора людьми. Хотя селективные агенты человека могут осознавать свое влияние на местный генофонд сорняков , такие эффекты идут вразрез с целями выращивания этих культур. Сорняки не хотят отбирать сорняки, которые становятся все более похожими на культивируемые, но единственный другой вариант - позволить сорнякам расти и конкурировать с культурами за солнечный свет и питательные вещества . Подобные ситуации включают устойчивость к антибиотикам и, аналогичную природе мимикрии сельскохозяйственных культур, устойчивость к гербицидам . Это можно сравнить с другими формами искусственного отбора, которые действительно имеют тенденцию к благоприятному исходу, такими какселекционное разведение . Обретя множество желаемых качеств, подвергаясь подобному избирательному давлению, вавиловские мимики могут в конечном итоге сами приручиться. Вавилов называл эти сорняки второстепенными культурами .

Классификация и сравнения [ править ]

Вавиловскую мимику можно разделить на репродуктивную, агрессивную ( паразитарную ) и, в случае вторичных культур, мутуалистическую. Это форма дизъюнктивной мимикрии с моделью, приемлемой для обманщика. [2] В дизъюнктивных мимикрических комплексах три различных вида задействованы в качестве модели, имитации и дубликата - сорняк, имитирующий модель защищенной культуры, с людьми в качестве приемников сигналов. Вавиловская мимикрия очень похожа на мимикрию Бейтса.(где безвредный организм имитирует вредный вид) в том смысле, что сорняк не обладает свойствами, обеспечивающими защиту модели, и он оказывает негативное влияние как на модель, так и на обманку (в данном случае на людей). Однако есть некоторые ключевые отличия; в бейтсовской мимикрии модель и приемник сигнала являются врагами ( хищник съел бы охраняемые виды, если бы мог), тогда как здесь растение и его люди, выращивающие его, находятся в мутуалистическомотношения: урожай выигрывает от того, что люди разбрасываются и защищают его, несмотря на то, что они съедают его. Фактически, единственная важная «защита» урожая - это его полезность для человека. Во-вторых, сорняк не едят, а просто убивают (прямо или не сажая семена). Единственная мотивация для уничтожения сорняков - это их влияние на урожайность сельскохозяйственных культур. Фермеры предпочли бы вообще не иметь сорняков, но хищник умер бы, если бы у него не было добычи, даже если бы его было трудно идентифицировать. Наконец, не существует известного эквивалента вавиловской мимикрии в экосистемах, не измененных человеком.

Делберт Винс утверждал, что вторичные культуры нельзя классифицировать как имитаторы, потому что они являются результатом искусственного, а не естественного отбора , и потому что селективный агент - это машина . [3] По этому первому пункту Жорж Пастер указывает, что «косвенный искусственный отбор» является непроизвольным и, таким образом, ничем не отличается от естественного отбора. [2] То, что приемник сигнала является неодушевленным объектом, определенно отличается от обычного случая, когда сигнал воспринимается обманщиком , но результат ничем не отличается от ручного выбора, который происходил со времен неолитической революции .

Примеры [ править ]

Рожь - это вторичная культура, изначально напоминающая сорняк пшеницы .

Один случай Мимикрия Вавилова является золотым из-удовольствия или ложного льна ( рыжик посевной linicola ), который выглядит так же, как льняного растения Linum Usitatissimum , и происходит с ним в поле. [4] Золото удовольствия - потомок Camelina gabrata , дикого вида; его подвидовое название linicola означает «тот, который живет с льном». Прополка взрослого растения нецелесообразна; вместо этого они разделяются на основе свойств семени . Это делает веялка., который в данном случае действует как неодушевленный приемник сигнала. Таким образом, были отобраны семена, которые бросают на такое же расстояние, что и семена льна, что делает практически невозможным разделение семян этих двух видов.

Хотя сейчас овес является важной культурой, он когда-то был всего лишь сорняком.

Другой пример - рожь ( Secale cereale ), трава, полученная из дикой ржи ( Secale montanum ), широко распространенного средиземноморского вида. Изначально рожь была просто сорняком, выращиваемым вместе с пшеницей и ячменем , но подвергалась селективному давлению, аналогичному воздействию сельскохозяйственных культур. Как и у пшеницы, у него появились более крупные семена и более жесткие стержни, к которым они прикреплены. Однако пшеница - однолетнее растение , а дикая рожь - многолетнее . В конце каждого вегетационного периода пшеницы производит семена, в то время как волоснец не делает и, таким образом , уничтожена почва после урожая пропашных . Однако бывают случайныемутанты, которые сеют семена. Они были защищены от разрушения, и таким образом рожь превратилась в однолетнее растение. [5]

Рожь - более выносливое растение, чем пшеница, и выживает в более суровых условиях. Став преадаптирована как урожай пшеницы через мимикрию, рожь затем позиционируется , чтобы стать культивируемыми растениями в тех районах , где почва и климатические условия благоприятствования его производства, например, горная местности. [4]

Эту участь разделяет овес ( Avena ), который также переносит более плохие условия и, как рожь, растет как сорняк вместе с пшеницей и ячменем. Полученный от дикого вида ( Avena sterilis ), он стал самостоятельной культурой. И снова, параллельно с пшеницей, рожью и другими злаками, овес развил жесткие веретена, которые предотвращают легкое опадание семян, а другие характеристики, которые также помогают в естественном расселении , стали рудиментарными , включая ости, которые позволяют им самозакапываться. [4]

Повилика льняная ( Cuscuta epilinum ) - это лиана, которая растет вокруг льна и семян льна. Как и в других случаях, его семена стали крупнее. Мутантный двусемянный сорт стал преобладающим, поскольку размер семян снова стал признаком, на который повлиял отбор. [4]

Селекция также может происходить на вегетативной стадии путем ручной прополки. Прополка часто проводится, когда культурное растение очень молодое и наиболее уязвимое. Echinochloa oryzoides , вид травы, которая встречается как сорняк на рисовых полях ( Oryza sativa ), похож на рис, и его семена часто смешиваются с рисом, и их трудно отделить. Это близкое сходство было усилено процессом прополки, который является селективной силой, которая увеличивает сходство сорняков в каждом последующем поколении. [6]

См. Также [ править ]

  • Обмолота

Заметки [ править ]

  1. ^ В этом случае травка является имитатором, а не моделью, как в мимикрии муравьев .

Ссылки [ править ]

  1. ^ Маран, Тимо. «Мимикрия» . В Буиссаке, Поль; Льюис, Энн; Линч, Алехандро (ред.). Энциклопедия семиотики онлайн . Библиотека EJ Pratt, Колледж Виктории, Университет Торонто . Проверено 19 октября 2007 .
  2. ^ a b c d Пастер, Жорж (1982). «Классификационный обзор систем мимикрии». Ежегодный обзор экологии и систематики . 13 : 169–199. DOI : 10.1146 / annurev.es.13.110182.001125 .
  3. ^ Wiens, D. (1978). «Мимикрия в растениях». Эволюционная биология . 11 : 365–403.
  4. ^ a b c d Виклер, Вольфганг (1968). "Глава 4". Мимикрия у растений и животных . Перевод Мартина, RD Нью-Йорк: McGraw-Hill. ISBN 0-07-070100-8.
  5. ^ МакЭлрой, Дж. Скотт (2014). "Вавиловская мимикрия: Николай Вавилов и его малоизвестное влияние на сорняковедение". Наука о сорняках . Издательство Кембриджского университета. 62 (2): 207–216. DOI : 10,1614 / WS-d-13-00122.1 .
  6. Перейти ↑ Barrett, S. (1983). «Мимикрия в растениях». Scientific American . № 257. С. 76–83.

Источники [ править ]

  • Барретт, С. (1983). «Мимикрия посевов в сорняках». Экономическая ботаника . 37 (3): 255–282. DOI : 10.1007 / BF02858881 . Одна из самых обширных статей по теме.
  • Винс, Д. (1978). «Мимикрия в растениях». Эволюционная биология . 11 : 365–403. Обсуждение мимикрии культур среди многих других случаев растений.
  • Барретт, С. (1983). «Мимикрия в растениях». Scientific American . № 257. С. 76–83. Значительная часть посвящена сорнякам.
  • Радосевич, С.Р .; Holt, JS; Герса, К. (1997). Экология сорняков: последствия для управления (2-е изд.). Вайли. ISBN 0-471-11606-8.

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Вавилов, Н.И. (1951). Перевод К.С. Честера. «Происхождение, изменчивость, иммунитет и селекция культурных растений». Chronica Botanica . 13 (6): 1–366. Bibcode : 1951SoilS..72..482V . DOI : 10.1097 / 00010694-195112000-00018 .
  • Вавилов Николай Иванович; Лёв, Дорис, пер. (1992). Происхождение и география культурных растений . Кембридж, Англия, Великобритания: Издательство Кембриджского университета.