Лекція 3. Вчення М.І. Вавілова про осередки походження культурних рослин

1.

ЛЕКЦІЯ 3.
Вчення М.І. Вавілова про
осередки походження
культурних рослин

2.

1. Групи культурних рослин за походженням
Галузь біогеографії, що вивчає розповсюдження
культурних рослин, їх пристосування до грунтовокліматичних умов в різних областях земної кулі і що
включає
елементи
сільського
господарства,
називається географією культурних рослин.
За своїм походженням культурні рослини діляться на
три групи:
І. Найбільш молода група культурних рослин
походять від видів, що живуть до теперішнього часу
в дикому стані. Сюди відносять плодово-ягідні
культури: яблуня, груша, слива, вишня, аґрус,
смородина, малина, суниця), всі баштанові, частина
коренеплодів (буряк, бруква, редиска, ріпа).

3.

ІІ. Смітно-польові види рослин стали
об‘єктами культури там, де основна культура ізза несприятлових природних умов давала
низькі
урожаї.
Так,
при
просуванні
землеробства на північ озиме жито витіснило
пшеницю.
ІІІ. Для найбільш стародавніх культурних
рослин неможливо встановити час початку їх
культивування, оскільки їх дикорослі предки не
збереглися. До них відноситься сорго, просо,
горох, квасоля, чечевиця.

4.

Потреба в початковому матеріалі для селекції і
поліпшення сортів культурних рослин зумовила
створення вчення про центри їх походження. У основу
учення лягла ідея Чарльза Дарвіна про існування
географічних центрів походження біологічних видів.
Вперше
географічні
області
походження
найважливіших культурних рослин були
описані в 1880 р. швейцарським
ботаніком Альфонсом Декандолем.
Згідно його уявленням вони
охоплювали досить обширні території,
зокрема цілі континенти. Він також
створив перший кодекс ботанічної
номенклатури,який був прийнятий Міжнародним
ботанічним конгресом в 1867 р.

5.

Найважливіші кроки в напряму дослідження центрів
культурних рослин через півстоліття були виконані
відомим російським генетиком і ботаніко-географом
Микола Івановичем Вавіловом (1887-1943).
Вавілов
запропонував
новий,
названий
їм
диференційованим, метод встановлення початкового
центру походження культурних рослин, щ полягає в
наступному. Зібрана зі всіх місць обробітку колекція
досліджується за допомогою методів
- Морфологічних,
- Фізіологічних,
- Генетичних.
Таким чином визначається область
зосередження максимальної різноманітності
форм, ознак і різновидів даного виду.

6.

Зако́н гомологі́чних ряді́в спадко́вої
мінли́вості
встановлює
паралелізм
у
спадковій
мінливості організмів. Генотипічно близькі
види та роди характеризуються подібними
рядами спадкової мінливості з такою
правильністю, що знаючи ряд форм одного
виду, можна передбачити існування тотожних
форм у інших видів та родів.

7.

Закон сформульований М. І. Вавиловим у 1920 р. вперше
був опублікований російською мовою у працях 3-го з'їзду з
рослинництва, а у 1922 р. — англійською мовою.
Вивчаючи мінливість ознак у видів і родів злаків та інших
родин, М. І. Вавилов виявив, що:
1) Види та роди, генетично близькі між собою,
характеризується тотожними рядами спадкової мінливості з
такою правильністю, що знаючи ряд форм одного виду,
можна передбачити існування тотожних форм у інших видів
та родів. Чим ближче генетично розташовані у загальній
системі роди, тим повніша тотожність у рядах їх мінливості.
2) Цілі родини рослин у загальному характеризуються
певним циклом мінливості, яка характерна для всіх родів,
що утворюють родину.
Хоча первісно закон стосувався мінливості у рослин,
М. І. Вавилов вказував на можливість застосування його до
тварин.

8.

Значення зако́н гомологі́чних ряді́в для науки
проявляється в наступному:
1. Закон гомологічних рядів спадкової мінливості
дозволяє знаходити потрібні ознаки і варіанти в майже
нескінченному різноманітті форм різних видів як
культурних рослин і домашніх тварин, так і диких
родичів.
2. Він дає можливість успішно здійснювати пошук нових
сортів культурних рослин і порід домашніх тварин з
тими або іншими необхідними ознаками. У цьому
полягає практичне значення для рослинництва,
тваринництва і селекції.
3. Застосовуючи закон гомологічних рядів, можна
встановити центр походження рослин по споріднених
видах з схожими ознаками і формами, які
розвиваються, ймовірно, в одній і тій же географічній і
екологічній обстановці.

9. Історична довідка

• У 20-30 роках ХХ ст. під керівництвом Микола
Івановича Вавілова були здійснені 60
експедиції в 54 країни планети та встановлені
центри генетичної різноманітності для різних
видів культурних рослин.
• Були зроблені висновки, що центри
різноманітності культурних рослин
є одночасно і районами їхнього
походження.
• Він виділив 7 таких центрів.

10. Історична довідка

• Виявлення таких центрів підказало вченим,
де потрібно шукати різноманітний вихідний
матеріал для селекційної роботи.
• Завдяки експедиціям М.І.Вавілова створено
унікальну колекцію насіння близько
1600 видів культурних рослин,
яку з успіхом використовують
і сьогодні у селекційній роботі.

11.

12.

У 1924 році Микола Іванович Вавилов відвідав основні землеробські
райони Афганістану як кур'єр дипломатичної групи. З Афганістану Вавілов
привіз рукопис обсягом у 500 сторінок з додатком великого числа фотографій і
малюнків, більше 7000 зразків насіння і класів культурних рослин, близько
1000 листів гербарію.
Вавилов подорожував в Алжир, Туніс, Марокко, Ліван, Сирію,
Грецію, Італію з островами, південну частину Франції, Португалії, Іспанії, в
Ефіопії та Еритреї.
У 1929 році Микола Іванович Вавилов обійшов північно-західну
частину Китаю, Корею, Японію і Тайвань. Через рік він поїхав досліджувати
флору Північної і Центральної Америки.
У 1932 році Микола Іванович відвідав Швецію і Данію, ряд провінцій
Канади, землеробські райони Південної Америки, об'їздив весь Радянський
Союз.
Колекція Всесоюзного інституту рослинництва до 1940 року налічувала 250
тисяч зразків.
На основі своєї колекції Вавилов показав, що на Землі існує кілька центрів
різноманіття культурних рослин (сім - п'ять в Старому Світі і два в новому). Він
показав на картах розповзання по Землі груп рослин, окультурених в певних
місцях. В результаті цієї роботи Микола Іванович Вавилов створив теорію
походження культурних рослин в різні епохи найдавнішого і стародавнього
світу.

13.

Влітку 1939 року в Единбурзі проходив Сьомий міжнародний генетичний конгрес,
президентом якого був обраний Микола Іванович Вавилов. Але у виїзній візі Вавілову
було відмовлено. Тому президентом конгресу було обрано англійська генетик Ф. Крю.
Микола Вавілов був заарештований в серпні 1940 року під час експедиції по Західній
Україні.
Сидячи у в'язниці Микола Іванович Вавилов написав давно задуману ним книгу про
історію світового землеробства.
9 липня 1941 закрите засідання Військової колегії Верховного суду СРСР винесло
Вавілову смертний вирок. У матеріалах обвинувачення, представлених слідчим, були й
такі фрази: "Псував посадочні майданчики Ленінградського військового округу,
виробляючи засів аеродрому насінням, зараженими карантинним бур'яном". Але в
Бутирській в'язниці вирок у виконання наведено не був.
29 жовтня вченого відправили до Саратова.
Навесні 1942 року Микола Іванович захворів цингою, потім підхопив дизентерію. Він
так і не дізнався, що в травні 1942 року став членом Лондонського королівського
суспільства - англійської академії наук.
4 липня 1942 Микола Іванович Вавилов дізнався, що найвищу міру покарання йому
замінили ув'язненням у виправно-трудовий табір НКВС строком на 20 років з огляду на
те, що він міг бути використаний на роботах, що мають оборонне значення.
Але Микола Іванович Вавілов так і не потрапив до табору: він знову захворів на
дизентерію і 26 січня 1943 помер у тюремній лікарні. Поховали великого вченого в
братській могилі для ув'язнених на Воскресенському кладовищі Саратова.
На базі насіння культурних рослин, зібраних Миколою Івановичем Вавіловим досі
створюються нові сорти.

14.

Шляхи експедицій М.І.Вавілова

15. Південно-Азійський тропічний центр

Тропічна Індія, Індокитай, Південний Китай,
острови Південно-Східної Азії.

16. Південно-Азійський тропічний центр

Даний центр є батьківщиною:
- рису;
- огірків;
- бананів;
- цукрової тростини;
- деяких цитрусових;
- інших плодових та овочевих культур.

17. Східно-Азійський центр

• Центральний і Східний Китай, Японія,
Корея, Тайвань.

18. Східно-Азійський центр

Даний центр є батьківщиною:
- яблуні, груші;
- сливи, шовковиці;
- гречки, проса;
- редьки;
- сої;
- деяких цитрусових.

19. Південно-Західноазійський центр

• Мала і Середня Азія, Кавказ, Афганістан,
Іран, Південно-Західна Індія.

20. Південно-Західноазійський центр

Даний центр є батьківщиною:
- пшениці, жита, ячменю, вівса;
- гороху, сочевиці;
- цибулі, моркви;
- бавовнику, льону;
- винограду, абрикосу;
- мигдалю, волоського горіха.

21. Середземноморський центр

• Країни, розташовані по узбережжю
Середземного моря.

22. Середземноморський центр

Даний центр є батьківщиною:
- цукрового буряка;
- капусти;
- конюшини;
- люпину;
- маслин.

23. Абіссінський центр

• Абіссінське нагір’я, частина Аравійського
півострова.

24. Абіссінський центр

Даний центр є батьківщиною:
- твердої пшениці;
- особливої форми ячменю;
- зернового сорго;
- одного виду бананів.

25. Центральноамериканський центр

• Південна Мексика і острови Карибського
моря.

26. Центральноамериканський центр

Даний центр є батьківщиною:
- кукурудзи;
- квасолі;
- гарбуза;
- тютюну;
- какао;
- червоного перцю;
- довговолокнистого бавовнику.

27. Південноамериканський центр

• Частина Анд уздовж узбережжя Південної
Америки. Тому його називають ще
Андійський.

28. Південноамериканський центр

Даний центр є батьківщиною:
- картоплі;
- помідорів;
- арахісу;
- ананасу;
- хінного дерева.

29. Висновок

• Землеробство на Україні розвивається
понад п’ять тисячоліть. Майже всі культурні
рослини, які вирощують у нас, походять з
інших країн. Але завдяки селекційній роботі
вчених, багато сортів культурних рослин
створено саме в нашій країні.

30.

31.

За межами цих семи центрів опинилися
значні території, які вимагали подальшого
вивчення.
Послідовники Вавілова (А.І. Купцов та А.М.
Жуковський) продовжували дослідження з
вивчення центрів культурних рослин. Отже
число центрів поповнилося до 12.

32.

1. Китайсько-Японський. Звідси походить понад
100 видів культурних рослин, зокрема, рис, соя,
гречка, просо, ячмінь (багаторядний та
голозерний), чумиза, овес (голозерний),
квасоля, редька, яблуня, груша, абрикос, слива,
хурма, можливо апельсин, цибуля, шовковиця,
цукрова китайська тростина, чайне дерево,
коротковолокнистий бавовник, женьшень тощо.
2. Індонезійсько-індокитайський. Звідси походять
деякі сорти рису, бананів, хлібного дерева,
кокосової та цукрової пальм, цукрової тростини,
окремі сорти лимона, бавовнику азійського,
високорослих видів бамбука та ін.

33.

3. Австралійський. Флора цього центру
дала людству 9 видів бавовнику, 21 вид
тютюну,
декілька
видів
рису,
льон
новозеландський, евкаліпти. Загалом ця флора
центру
бідна
на
їстівні
плоди,
тут
використовують інтродуковані види.
4. Індостанський. Півострів є батьківщиною
кулястозерної пшениці, деяких сортів квасолі,
баклажанів, огірків, джута, цукрової тростини,
нуту, індійської коноплі, чорного перцю,
кориці, манго, апельсинів, мандаринів,
лимонів та ін.

34.

5. Середньоазійський. З давніх часів
тут вирощували абрикоси, грецький
горіх, фісташку, мигдаль, гранат, інжир,
персики, виноград, груші, дикі види
яблуні, квасолю, чину, диню, пшеницю
м’яку тощо.
6.
Передньоазійський.
Звідси
походять пшениця одно- і двозерна,
жито, ячмінь, синя люцерна, еспарцет,
вика, гарбуз, алича, черешня, виноград
та ін.

35.

7. Середземноморський. Тут розпочали
окультурення дикого винограду, вівса,
льону, маку, білої гірчиці, оливкового
дерева, капусти, моркви, буряка, цибулі,
часнику та інших видів.
8. Африканський. Цей континент є
батьківщиною всіх видів кавуна, а також
рису, проса, деяких видів кави, оливкової і
фінікової пальм, бавовнику, сорго, твердої й
англійської (28-хромосомної) пшениць,
цикорію, орхідей та ін.

36.

9. Європейсько-Сибірський. З цим центром
пов’язано виникнення культур цукрового буряка,
конюшини, люцерни, європейської та сибірської
яблуні, груші, черешні, ожини, суниці, смородини,
аґрусу та ін.
10. Центральноамериканський. Древні народи
сучасної
Мексики
та
інших
центральноамериканських
країн
активно
займалися рослинництвом з головною харчовою
культурою кукурудзою і декількома видами
квасолі, а також вирощували гарбузи, червоний
перець, батату, соняшник, американську бавовну –
упленд, динне дерево (папайю), плодову опунцію,
махорку та ін.

37.

11. Південноамериканський. Анди –
батьківщина найдавніших видів картоплі та
різних видів помідорів, арахісу, хінного
дерева, ананасів, каучукового дерева – гевеї,
суниці
чилійської,
довговолокнистого
“єгипетського” бавовнику, “турецького”
тютюну та ін.
12. Північноамериканський. Звідси в
культуру ввійшло багато видів дикого
винограду та соняшника, люпину і слив, а
також
вели-коплідної
журавлини
і
високорослої лохини.

38.

39.

Проблема походження культурних рослин - досить
складна, так як іноді неможливо встановити їх
батьківщину і дикорослих предків. Нерідко культурна
рослина займає великі площі і має величезне
значення в рослинництві не в осередку окультурення,
а далеко за його межами. У такому випадку говорять
про вторинних центрах культурних рослин.
Наведемо приклади вторинних центрів:
1. Для жита із Закавказзя і чилійського картоплі - це
помірний пояс Євразії.
2. Арахісу з Північної Аргентини - це Африка.
3. Маньчжурской за походженням сої - це США, де
вона займає площу близько 20 млн. Га.
4. Перуанського длинноволокнистого бавовнику - це
Єгипет.

40.

4. Класифікація культурних рослин за А. І. Купцовим.
Як зазначав А. І. Купцов (1975), культурні рослини є
молодим гуртом видів, які значно потіснили на Землі
дикорослих флору. Він запропонував приблизну
класифікацію культурних рослин:
1. Зернові культури. Це три основних хлібних
рослини: рис, пшениця, кукурудза і другорядні
хліба - ячмінь, овес, жито, просо, сорго.
2. Крахмалоносниерастенія: картопля в країнах з
помірним кліматом, батат, ямс, таро - в більш
південних областях.
3. Зернобобові: квасоля, горох, сочевиця.
4. цукроносних культури: цукрові буряки і цукрова
тростина.

41.

5. Волокнисті рослини: бавовник, льон, коноплі,
джут, кенаф, які забезпечують людину одягом і
технічними тканинами.
6. Плодово-ягідні культури: яблуні, груші, сливи і т.д.
7. Пряно-ароматичні і тонізуючі рослини, без яких
неможливий сучасний харчовий раціон людини.
8. Промислові або технічні культури - джерела
каучуку, лікарських препаратів, дубильних
речовин, пробки.
9. Кормові рослини, на яких базується сучасне
тваринництво.
Культурні рослини розвиваються під контролем
людини, селекційна робота якого приводить до
появи нових сортів.

42.

Питання для повторення
1. Перерахувати групи культурних рослин за
походженням.
2. Диференційований метод Н. І. Вавилова.
3. Закон гомологічних рядів і його значення.
4. Назвати центри походження культурних
рослин по Н. І. Вавілова.
5. Дати коротку характеристику центрів
походження культурних рослин по А. М.
Жуковського.
6. Класифікація культурних рослин по А. І.
Купцову.
7. Одомашнення диких тварин.