Использование структуры Вай Pteridium aquilinum (L.) Kuhn в его внутривидовой систематике

1

• Авторы
• Файлы

Поскальнюк Н.А. Донскова А.А. Статья в формате PDF 129 KB Род Pteridium распространен на всех пяти континентах Земного шара, во всех климатических зонах за исключением тундр и аридных областей. Таким образом орляк одно из сосудистых растений космополитов. (Толмачев, 1974). Во многих частях своего ареала Pteridium aquilinum растение обычное, произрастающее массово и проявляющее способность образовывать заросли.

В связи с таким широким распространением нашего вида и различием местообитаний возникает вопрос: один ли это вид? Pteridium давно находится в центре внимания разных исследователей. Во второй половине 20 столетия ученые, изучающие орляк, активно разpaбатывают вопросы его таксономии (Пересторонина О.Н. 1999).

По инициативе австралийских птеридологов была сделана попытка использовать вайи орляка в его внутривидовой систематике. В Западной Европе она детально изучена, но результаты этих исследований почти не известны в России. Изучением морфологических отличий вай Pteridium на территории Европейской России, Крыма и Кавказа занималась О.Н. Пересторонина (1999) Она выявила три географические расы, которые рассматриваются ею в ранге подвидов: в Европейской России P. aquilinum subsp. aquilinum, в Крыму P. aquilinum subsp. brevipes и на Кавказе P. aquilinum subsp. transcaucasica.

Для Западной Сибири литературных данных по этому вопросу не обнаружено, и мы поставили перед собой цель: установить к какому из известных подвидов относится орляк юга Западной Сибири, или здесь он самостоятельный подвид.

Сбор материала проводили в течение трех вегетационных периодов 2000-2002 гг. на юге Тюменской области (Западная Сибирь). Для изучения фитоценотической приуроченности было сделано 40 геоботанических описаний по общепринятой методике Учетной единицей орляка считали сформированные вайи. Из локальных популяций были взяты массовые выборки, в количестве 25 учетных единиц и проведена статистическая обработка данных. Онтогенетический состав изучали, пользуясь принципами периодизации онтогенеза гаметофитов, предложенными Н.И. Шориной (2001), для чего был заложен лабораторный эксперимент.

Нами также были проведены исследования по изучению жизненной формы Pteridium aquilinum, для чего были выкопаны корневища папоротников и законсервированы.

Подвиды у орляка выделяют на основании изучения морфологической структуры его вай: спорофит Pteridium  многолетнее травянистое растение с крупными, триждыперистыми листьями. Листья папоротника имеют сложное морфологическое и анатомическое строение; они состоят из основания филлоподия, черешка и листовой пластинки. Нами было изучено 7 морфологических признаков, 4 из которых являются диагностическими число перьев первого порядка, число перьев второго порядка, степень расчлeнения вай (соотношение числа пар трижды перистых перьев первого порядка к числу раздельных и рассеченных перышек), опушение нижней поверхности перышек. Высота вай, длина черешка и рахиса являются модификационными признаками и их значения варьируют в зависимости от условий местообитания.

Полученные результаты:

В результате анализа полученных данных, мы установили, что Pteridium aquilinum (L.) Kuhn в условиях юга Западной Сибири произрастает преимущественно в смешанных (сосново-березовых) лесах и занимает в фитоценозах второй ярус. Сопутствующие Pteridium aquilinum виды растений: Maianthemum bifolium (L.) F.W Schmidt., Rubus humulifolius C.A Mey, Fragaria vesca L., Agrostis canina L., Equisetum sylvaticum L..

Жизненная форма по Раункиеру безрозеточный геофит с длинными гипогеогенными корневищами, погруженными на глубину 7 см. Корневище обильно разветвлено до третьего порядка и от него отходят по одиночке крупные надземные листья.

Из 40 описанных ассоциаций, спороносные вайи нами были встречены только в 2-х популяциях в количестве 3 штук. Прорастание спор отмечено через 1 месяц в пробирках с раствором Кнопа, по Aspidium типу.

При морфометрической обработке и сравнении наших данных по Западной Сибири с данными О.Н. Пересторониной по Европейской России мы получили следующие результаты. Степень расчлeнения вайи низкая (10%), опушение слабое в обоих регионах, число перьев первого порядка по Тюменскому р-ну составило 10 пар (8-13), по Европейской части России этот при
знак варьирует в пределах 11-12 пар. Число перьев второго порядка изменяется от 11 до 13 пар и среднее значение 11 пар по Западной Сибири, а по данным О.Н. Пересторониной составляет от 10 до 11 пар, высота вай (64-171) в среднем составила 84 см, длина черешка изменялась от 37-78 см, что в среднем составило 46 см. Длина рахиса в среднем 59 см.

В результате проведенной  нами  работы можно сделать следующие выводы.

1. На территории Тюменской области орляк приурочен к березово сосновым лесам, встречается куртинами, обладает способностью к быстрому вегетативному размножению путем нормальной партикуляции. Корневища гипогеогенные и погружены в почву на глубину 7 см.
2. На основании сравнения полученных нами данных с данными О.Н. Пересторониной, мы склонны считать, что на территории Западной Сибири обитает тот же подвид, что и в Европейской части России Pteridium aquilinum subsp. aquilinum. Мы предполагаем, что наши исследования будут продолжены.
3. Образование спор Pteridium aquilinum в условиях  юга  Западной  Сибири  происходит очень редко. Споры по нашим данным имеют высокую всхожесть, но в природных условиях их прорастание затруднено. И полный жизненный цикл Pteridium aquilinum, как правило, здесь не проходит и размножается вегетативно.
4. Прорастание спор отмечено через 1 месяц. Онтогенез гаметофита Pteridium на данном этапе нашего исследования включает два периода и три возрастных состояния.

---