Эволюция организмов - Грант В.
Скачать (прямая ссылка):
рассмотрим один из таких примеров - кукурузу.
Эволюция кукурузы
Кукуруза или маис (Zea mays) - один из представителей трибы Maydeae
семейства злаков (Gramineae). Она резко отличается от всех других членов
своей трибы и семейства по ряду признаков, в частности по расположению
органов размножения и по строению колоса, или початка. Кукурузный початок
- очень сложная и высокоспециализированная часть растения; ничего
подобного нет ни у одного другого представителя семейства злаков. Но тем
не менее современная кукуруза с ее своеобразным початком и другими
признаками произошла от диких злаков, растущих в тропических и
субтропических областях Америки.
Соответствующие данные были получены в результате сравнительно-
морфологических, таксономических, генетических, цитогенетических,
этноботанических, археологических и палинологических исследований.
Ведущая роль в получении этих данных принадлежит Мангельсдорфу
(Mangelsdorf), Галина (Galinat), Харлану (Harlan) и другим. По некоторым
вопросам между разными исследователями существуют расхождения во мнениях.
Более подробно с этой проблемой можно ознакомиться в ряде интересных и
важных работ (Mangelsdorf, 1958, 1959; Mangelsdorf,
MacNeish, Galinat, 1964; Mangelsdorf, Dick, Camara-Hernandez, 1967;
Anderson, Brown, 1952; Galinat, 1970, 1971 a, 1971 b; De Wet, Harlan,
Grant, 1971; De Wet, Harlan, 1972; Wilkes, 1967, 1972).
Итоги исследований в этой области подведены в монографии Мангельсдорфа
(Mangelsdorf, 1974).
У Zea mays тычиночные и пестичные колоски находятся в разных соцветиях.
Кукуруза, таким образом, однополоцветковое •однодомное растение, что
необычно для злаков. Несущая пыльцу метелка располагается на вершине
кукурузного стебля, а початки, в которых находятся зерна, развиваются в
пазухах листьев в средней части стебля (рис. 10.4). Початок кукурузы
представляет собой колос, состоящий из толстого центрального стержня,
несущего много рядов пестичных колосков, а позднее - столько же рядов
зрелых зерен. Початок в целом покрыт модифицированными листовыми
обвертками. Зерна прочно прикрепляются к стержню; зерна голые, т. е. не
покрыты пленками (шелуха или мякина), как у других злаков (рис. 10.5).
Гл. 10. Примеры отбора
У других злаков каждое зерно покрыто отдельной пленкой и отделяется от
соцветия в качестве самостоятельной единицы, что сильно повышает
эффективность распространения семян. Сочета-
Рис. 10.4. Форма побега у двух сортов кукурузы (Zea mays) -зубовидной (Л)
и разрывной (Б).
ние противоположных признаков у кукурузного початка - прочно
прикрепленные голые зерна и листовые обвертки, одевающие початок в
целом,- сильно снижает возможность распространения Семян, однако эти же
самые признаки очень ценны в сельскохозяйственном плане, поскольку они
облегчают сбор урожая и сводят к минимуму потери зерна. Лучшие
современные сорта кукурузы отличаются крупными размерами отдельных зерен
и почат-"
96
Часть III. Естественный отбор
ка в целом (рис. 10.5, А). У некоторых примитивных сортов Zea mays, а
также и у ее диких родичей зерна мелкие, а початки маленькие (рис. 10.5;,
Б)\ при этом зерна у них твердые и кремнистые в отличие от мучнистых или
сахаристых зерен лучших сортов, которые легче размолоть или разжевать.
Высокоурожайным новейшим сортам необходим мощный, хорошо облиственный
стебель, чтобы синтезировать и запасать те
Рис. 10.5. Початки трех сортов кукурузы: зубовидной (Л), аргентинской
разрыв-i ной (Б) и пленчатой (5) (Mangelsdorf, 1958).
вещества, ради которых их выращивают. Новые сорта отвечают; этим
требованиям. Современная кукуруза - гигант по сравнению с другими
однолетними травянистыми растениями; она не ниже некоторых видов бамбука
и гораздо выше примитивных сортов кукурузы (рис. 10.4). Эти и другие
качества наиболее хорошо •отселектированных сортов кукурузы полезны
человеку, и он их создавал путем искусственного отбора на протяжении
многих поколений.
Разные племена американских индейцев начали выращивать кукурузу уже по
крайней мере 7000 лет назад. Центры культуры кукурузы возникли в
восточной и юго-западной частях Север-
Гл. 10. Примеры отбора
97
ной Америки, в Мексике, Центральной Америке и в районе Анд. У сортов
кукурузы, выращиваемых в этих центрах, все еще сохраняются некоторые
примитивные признаки; о других признаках можно судить по остаткам давно
вымерших сортов, найденным при археологических раскопках.
Разрывная (лопающаяся) кукуруза - относительно невысокое растение с
несколькими побегами, отходящими от основания
Рис. 10.6. Продольный разрез нижней части ископаемого кукурузного початка
из пещеры Бат-Кэйв; верхний конец початка не сохранился (Mangelsdorf,
1958).
растения, и с небольшими початками, на которых сидят мелкие твердые зерна
(рис. 10.5, Б). У пленчатой кукурузы проявляется другой примитивный
признак -- зерна покрыты пленками, как у других'злаков (рис. 10.5, В).
Важную находку представляет собой ископаемый кукурузный початок,
