Lezione 1-2. Oggetto e compiti di selezione. Centri di origine delle piante coltivate e addomesticamento degli animali
Attrezzatura: ritratto di N.I. Vavilov; tavole di biologia generale; oggetti biologici che illustrano la diversità delle varietà di piante coltivate e le razze di animali domestici; mappa dei principali centri geografici di origine delle piante coltivate.
DURANTE LE LEZIONI
I. Imparare nuovo materiale
1. Oggetto e compiti di selezione
Selezione (dal lat. selezione- selezione, scelta) è la scienza per ottenere nuove forme di piante, animali e microrganismi con proprietà preziose per l'uomo. Selezione, di cui N.I. Vavilov ha detto che questa "evoluzione diretta dalla volontà dell'uomo" è sia un'arte, una scienza e un ramo speciale dell'agricoltura.
Il risultato del lavoro di allevamento è una varietà vegetale, una razza animale, un ceppo di microrganismi. varietà vegetale o razza animale- si tratta di un insieme di individui della stessa specie, creati come risultato della selezione e in possesso di determinate caratteristiche e proprietà ereditarie, morfologiche, biologiche, economiche.
Il lavoro di selezione mirato è stato preceduto da un periodo di addomesticamento degli animali e coltivazione di piante. I primi tentativi di addomesticamento furono fatti dalle persone già 10-12 mila anni fa, e forse anche prima, quando i grandi mammiferi (i principali oggetti della caccia) furono distrutti dagli antichi cacciatori e la caccia cessò di fornire cibo alle persone a un misura sufficiente. Il coniglio domestico è stato addomesticato solo nel Medioevo, la barbabietola da zucchero nel 19° secolo, la zecca nel 20° secolo. Come scienza, la selezione ha finalmente preso forma grazie alle opere di Charles Darwin. Ha analizzato un'enorme quantità di materiale sull'addomesticamento degli animali e sull'introduzione delle piante nella cultura, e su questa base ha creato la dottrina della selezione artificiale. Attualmente, l'allevamento è il tipo più importante di attività umana pratica, il cui risultato sono tutte le varietà di piante coltivate, razze di animali domestici e ceppi di microrganismi utili oggi disponibili.
La base scientifica dell'allevamento moderno è genetica, in particolare, sezioni come la teoria del gene e delle mutazioni, le basi molecolari dell'ereditarietà, lo studio del ruolo dell'ambiente nella manifestazione fenotipica dell'informazione genetica, la teoria dell'ibridazione a distanza, la genetica ecologica, ecc. L'uso di approcci genetici ci permette di risolvere quanto segue compiti dell'allevamento moderno:
- aumentare la resa e la produttività di varietà e razze già esistenti;
- allevamento di nuove varietà e razze;
– miglioramento della qualità del prodotto;
- aumentare la resistenza di varietà e razze alle malattie;
– aumentare la plasticità ecologica di varietà e razze;
- varietà da riproduzione e razze adatte alla coltivazione e all'allevamento meccanizzati o industriali, ecc.
2. Centri di origine delle piante coltivate
Uno dei fondatori della selezione scientifica, l'accademico Nikolai Ivanovich Vavilov, credeva che per risolvere con successo i problemi di selezione, fosse necessario studiare:
– varietà iniziale, specie e diversità generica di piante e animali;
– l'influenza dell'ambiente sullo sviluppo dei tratti di interesse per l'allevatore;
- variabilità ereditaria;
– modelli di eredità durante l'ibridazione;
– caratteristiche del processo di selezione per piante autoimpollinate o incrociate.
Questo ti permette di costruire una strategia e tattiche di selezione artificiale.
Qualsiasi programma di allevamento inizia con la selezione del materiale di partenza. Più è vario, più efficaci saranno i risultati. La sezione più importante della selezione - dottrina materiale di partenza- è stato effettivamente sviluppato da N.I. Vavilov e descritto in dettaglio nel suo lavoro "Centri di origine delle piante coltivate".
Risolvendo il problema del materiale di partenza, N.I. Vavilov ha esaminato molte regioni del globo e ha identificato le aree con la più alta diversità genetica delle piante coltivate e dei loro parenti selvatici. Nel 1920-1930 NI Vavilov, insieme ai suoi colleghi, ha effettuato più di 60 spedizioni in 54 paesi del mondo in tutti i continenti abitati tranne l'Australia.
I partecipanti a queste spedizioni - botanici, genetisti, allevatori - erano dei veri cacciatori di piante. Come risultato di un grande lavoro, hanno stabilito modelli importanti, dimostrando che non tutte le aree geografiche delle piante coltivate hanno la stessa diversità. Culture diverse hanno i loro centri di diversità, dove si concentra il maggior numero di varietà, varietà e varie deviazioni ereditarie. Questi centri di diversità sono anche aree di origine delle cultivar. Così, nelle patate, la massima diversità genetica è stata rilevata in Sud America; nel mais, in Messico; nel riso, in Cina e Giappone; nel grano e nella segale, in Asia centrale e Transcaucasia; e nell'orzo, in Africa. La maggior parte dei centri coincide con gli antichi centri dell'agricoltura. Queste sono per lo più regioni non pianeggianti, ma montuose. Tali centri di diversità N.I. Vavilov ne contò per la prima volta 8 e nei lavori successivi ridusse il loro numero a 7.
1. Tropicale dell'Asia meridionale (indiano o indonesiano-indocinese).
2. Asia orientale (cinese o sino-giapponese).
3. Sud-ovest asiatico (asiatico anteriore e asiatico centrale).
4. Mediterraneo.E
5. Abissino (etiope).
6. Centroamericano (messicano meridionale o centroamericano).
7. Sudamericano (andino).
Iniziato da N.I. Il lavoro di Vavilov è stato continuato da altri botanici. Nel 1970 P.M. Zhukovsky fondò altri 4 centri: australiano, africano, europeo-siberiano e nordamericano. Pertanto, ci sono attualmente 11 centri primari di piante coltivate.
Insieme alla scoperta dei centri mondiali di origine delle piante coltivate, N.I. Vavilov e i suoi collaboratori hanno raccolto la più grande collezione di piante del mondo, che era concentrata nell'Istituto per la coltivazione delle piante dell'Unione (VIR, Leningrado, ora San Pietroburgo), che attualmente prende il nome da N.I. Vavilov. Questa raccolta sotto forma di campioni di semi viene costantemente rifornita e riprodotta sui campi delle stazioni sperimentali dell'istituto. È il magazzino del materiale di base che viene utilizzato da tutti i genetisti e allevatori del paese che lavorano con le piante.
Mappa dei centri di origine delle piante coltivate
La collezione mondiale di piante è oggi il più grande tesoro nazionale conservato dai dipendenti del VIR durante l'assedio di Leningrado durante la Grande Guerra Patriottica. Richiede un atteggiamento attento e un rifornimento costante. La collezione VIR comprende più di 180.000 esemplari che rappresentano 1.740 specie vegetali provenienti da tutti i continenti del nostro pianeta. Tra questi, più di 39mila campioni di cereali, più di 19mila - legumi, quasi 30mila - colture di mais e cereali, circa 4mila - tuberi, quasi 17mila - ortaggi e meloni, più di 11mila - colture di frutta e bacche , circa 2mila campioni di uva, oltre 9mila campioni di piante subtropicali e ornamentali.
Delle 250mila specie di piante da fiore, l'uomo usa circa 3mila specie per i propri scopi e solo 150 specie sono state introdotte nella cultura.
3. Origine degli animali da compagnia e centri di addomesticamento
Nelle prime fasi dell'allevamento degli animali, l'addomesticamento e l'addomesticamento degli animali hanno avuto luogo. I cuccioli di animali selvatici sono stati allevati, in qualche modo sono arrivati a una persona. Tra questi, quelli che si sono comportati in modo meno aggressivo nei confronti degli umani, che si sono facilmente allevati in cattività, sono sopravvissuti. La selezione che una persona effettuava era dapprima inconscia, perché. l'obiettivo non era quello di migliorare gli indicatori di performance individuali. L'analisi più completa di questa fase di selezione è data nelle opere classiche di Charles Darwin "The Origin of Species" (1859) e "Change of Animals and Plants under the Influence of Domestication" (1868). Di oltre 40mila specie di vertebrati, l'uomo ha addomesticato solo 20 specie.
Secondo i dati moderni, i centri di origine degli animali e le aree della loro addomesticamento, o addomesticamento (dal lat. domestico- casa), sono i territori di antiche civiltà. Nel Centro indonesiano-indocinese, per la prima volta, a quanto pare, venivano addomesticati animali che non formavano grandi branchi: un cane, un maiale, galline, oche e anatre. Inoltre il cane, la maggior parte delle cui razze discende dal lupo, è uno degli animali domestici più antichi.
Nell'Asia occidentale, si ritiene che le pecore fossero addomesticate, i loro antenati sono arieti mufloni selvatici. Le capre sono addomesticate in Asia Minore. L'addomesticamento dell'uro, oggi estinto, avvenne probabilmente in diverse regioni dell'Eurasia. Di conseguenza, sono sorte numerose razze di bovini. Gli antenati del cavallo domestico - tarpan, finalmente sterminati alla fine del XIX e all'inizio del XX secolo, furono addomesticati nelle steppe della regione del Mar Nero. Animali come il lama, l'alpaca e il tacchino sono stati addomesticati nei centri americani di origine vegetale.
Numerosi studi zoologici hanno confermato che per ogni specie di animali domestici, nonostante l'abbondanza di razze, esiste, di regola, un antenato selvatico.
Pertanto, per la maggior parte delle specie di animali domestici e piante coltivate, nonostante la loro grande diversità, è solitamente possibile indicare l'antenato selvatico originario.
II. Consolidamento delle conoscenze
Conversazione generalizzata durante lo studio di nuovo materiale e compilazione della tabella "Centri di origine delle piante coltivate"
Tabella 1. Centri di origine delle piante coltivate (secondo N.I. Vavilov)
Nome del centro |
Posizione geografica |
piante coltivate |
Tropicale dell'Asia meridionale |
L'India tropicale, l'Indocina, la Cina meridionale, le isole del sud-est asiatico |
Riso, canna da zucchero, cetriolo, melanzana, pepe nero, banana, palma da zucchero, palma da sago, albero del pane, tè, limone, arancia, mango, iuta, ecc. (50% delle piante coltivate) |
est asiatico |
Cina centrale e orientale, Giappone, Corea, Taiwan |
Soia, miglio, grano saraceno, prugna, ciliegia, ravanello, gelso, kaoliang, canapa, cachi, mele cinesi, papavero da oppio, rabarbaro, cannella, oliva, ecc. (20% delle piante coltivate) |
Sud-ovest asiatico |
Asia Minore, Asia centrale, Iran, Afghanistan, India sudoccidentale |
Grano tenero, segale, lino, canapa, rapa, carota, aglio, uva, albicocca, pera, pisello, fagiolo, melone, orzo, avena, ciliegia, spinaci, basilico, noce, ecc. (14% delle piante coltivate) |
mediterraneo |
Paesi lungo le sponde del Mediterraneo |
Cavolo cappuccio, barbabietola da zucchero, oliva (oliva), trifoglio, lenticchia a un fiore, lupino, cipolla, senape, svedese, asparagi, sedano, aneto, acetosa, cumino, ecc. (11% delle piante coltivate) |
abissino |
Altopiani etiopi dell'Africa |
Grano duro, orzo, pianta del caffè, sorgo da granella, banane, ceci, anguria, semi di ricino, ecc. |
centroamericano |
Messico meridionale |
Mais, cotone a fibra lunga, cacao, zucca, tabacco, fagioli, peperoncino, girasole, patata dolce, ecc. |
sudamericano |
Sud America lungo la costa occidentale |
Patate, ananas, china, manioca, pomodori, arachidi, cespuglio di coca, fragole da giardino, ecc. |
III. Compiti a casa
Studia il paragrafo del libro di testo (materia e compiti di selezione, centri di origine delle piante coltivate e addomesticamento degli animali domestici).
Lezione 3-4. La selezione artificiale è la ragione principale della diversità di razze e varietà
Attrezzatura: ritratto di N.I. Vavilov; tavole di biologia generale; oggetti biologici che illustrano la diversità delle varietà di piante coltivate, razze di animali domestici e forme di selezione artificiale; mappa dei principali centri geografici di provenienza delle piante coltivate; oggetti biologici per il lavoro di laboratorio.
DURANTE LE LEZIONI
I. Test di conoscenza
A. Test di conoscenza orale
1) l'oggetto ei compiti di selezione;
2) gli insegnamenti di N.I. Vavilov sui centri di origine delle piante coltivate;
3) centri di addomesticamento degli animali.
B. Lavoro con le carte
№ 1. Il centro di origine del mais è l'America Centrale, dove veniva coltivato anche prima dell'arrivo degli europei. Il centro di origine di qualche pianta coltivata è legato alla presenza dei più antichi centri agricoli? Quale civiltà agricola americana ha introdotto il mais nella coltivazione?
№ 2. Come si può dimostrare che nelle prime fasi dell'addomesticamento, la selezione comportamentale ha giocato un ruolo centrale?
№ 3. Il caffè arabo ha varietà che differiscono per contenuto di caffeina, dimensioni e aroma del chicco e resistenza ai parassiti. Secondo la legge delle serie omologhe, quale pianta - caffè liberiano o tè cinese - avrà serie simili di variabilità e perché?
№ 4. Nel grano sono note varietà che differiscono per tenda da sole, numero di chicchi nella spiga, compattezza della spiga e stagione di crescita. Nomina altre due colture di grano che hanno serie di variabilità simili al grano.
№ 5. Il luogo di nascita di cavoli e cipolle è nella regione mediterranea. Come sono riusciti gli scienziati a stabilire il centro di origine di queste piante?
№ 6. Qual è il rapporto tra la protezione dei parenti selvatici delle piante coltivate e degli animali domestici e lo sviluppo di nuove varietà e razze?
B. Lavoro autonomo
Agli studenti viene consegnata una lista con i nomi delle piante coltivate, che devono assegnare ai centri di origine secondo l'opzione data.
1a opzione tropicale dell'Asia meridionale; |
2a opzione Est asiatico; |
3a opzione sud-ovest asiatico; |
Nomi delle piante: |
||
1) girasole; |
17) canapa; |
33) piselli; |
Risposte: |
||
1a opzione Tropicale dell'Asia meridionale: |
2a opzione Est asiatico: |
3a opzione Sud-ovest asiatico: |
II. Imparare nuovo materiale
1. Esposizione di Ch. Darwin delle ragioni della diversità delle varietà e delle razze
Le persone sono state a lungo possedute dal sogno di gestire l'eredità. Hanno cercato di trovare i mezzi per cambiare l'eredità. Molto spesso, le persone hanno cambiato eredità senza nemmeno saperlo. Charles Darwin dimostrò che iniziò con una selezione inconscia, quando i proprietari conservavano in primo luogo gli esemplari più preziosi di animali domestici e piante introdotti nella cultura. La gente non ha pensato al cambiamento diretto di razze e varietà, tuttavia animali e piante sono cambiati di generazione in generazione. Pertanto, la ragione principale della diversità di razze e varietà è la selezione artificiale.
Si chiama la selezione operata dall'uomo sulla base della variabilità ereditaria al fine di creare razze e varietà artificiale.
Visitando le mostre agricole, Charles Darwin ha attirato l'attenzione sulla grande varietà di razze e varietà e si è proposto di scoprire le ragioni di questa diversità. Entro gli anni '40. 19esimo secolo era noto un gran numero di razze bovine (latticini, carne, carne e latticini), cavalli (autocarri pesanti, da corsa), maiali, cani e polli. Il numero di varietà di grano superava le 300, l'uva - 1 mille Razze e varietà appartenenti alla stessa specie spesso differivano così tanto l'una dall'altra da poter essere scambiate per specie diverse.
Molti sostenitori della dottrina della costanza e dell'immutabilità delle specie credevano che ogni razza, ogni varietà discendesse da un antenato selvatico separato. Darwin studiò in dettaglio l'origine di varie razze di animali domestici e giunse alla conclusione che l'uomo stesso ha creato tutta la loro diversità, così come la varietà delle varietà di piante coltivate, cambiando in direzioni diverse una o più specie selvatiche parentali. Darwin studiò in dettaglio l'origine delle razze del piccione domestico.
Nonostante le grandi differenze, le razze di piccioni domestici hanno caratteristiche comuni molto importanti. Tutti i piccioni domestici sono uccelli sociali, nidificano sugli edifici e non sugli alberi, come quelli selvatici. I piccioni di razze diverse si incrociano facilmente e producono una prole fertile. Quando si incrociano individui appartenenti a razze diverse, Darwin ricevette una prole, di colore sorprendentemente simile alla colomba grigia (rocciosa) selvatica. Lo scienziato ha concluso che tutte le razze di piccioni domestici discendevano da una specie: un piccione selvatico grigio (roccioso) che vive sulle ripide scogliere della costa mediterranea e del nord, in Inghilterra e Norvegia. La colomba comune è simile nella colorazione del piumaggio.
Uno studio accurato delle caratteristiche anatomiche e fisiologiche di Ch. Darwin ha stabilito che tutte le razze di polli domestici provenivano dal pollo bancario, una specie selvatica che vive in India, Madagascar e Isole della Sonda; razze bovine - dal giro selvaggio, sterminato nel XVII secolo; razze di maiali - da un cinghiale. Le varietà di cavolo cappuccio derivavano dal cavolo selvatico, che si trova ancora sulle coste occidentali dell'Europa.
La variabilità ereditaria da sola è sufficiente a spiegare la stupefacente varietà di razze di animali domestici e varietà di piante coltivate e la loro idoneità allo scopo per cui sono allevate? C. Darwin nel suo lavoro "Cambiamenti negli animali e nelle piante sotto l'influenza dell'addomesticamento" ha fornito una giustificazione scientifica per i processi di modellatura in agricoltura.
Darwin si rivolse alla letteratura agraria, ai resoconti delle mostre, ai vecchi cataloghi e listini prezzi, studiò le pratiche degli allevatori di cavalli, piccioni, giardinieri e scoprì che apparivano costantemente nuove razze e varietà, più perfette e diverse nelle loro caratteristiche rispetto a quelle che prima esisteva. In alcuni casi, nuovi caratteri negli animali domestici e nelle piante coltivate sono sorti accidentalmente, improvvisamente; l'uomo non li ha accumulati attraverso la selezione direzionale. Quindi c'erano pecore a zampe corte, fragole a foglie intere. Hanno interessato una persona con la loro insolita e ha fissato questi segni nella razza, nella varietà. Ma, di regola, una persona ha partecipato attivamente al lungo processo di creazione dei segni e delle proprietà delle razze e delle varietà di cui aveva bisogno.
In un gregge, in un gregge, in un campo, in un giardino, ecc. una persona ha notato un animale o una pianta separata con qualche differenza ereditaria interessante, anche se minore, ha selezionato questi individui per una tribù e li ha incrociati. Tutti gli altri individui non potevano riprodursi. Di generazione in generazione, gli individui in cui questo tratto ereditario era più pronunciato sono stati lasciati come produttori. Così, il tratto è stato amplificato e accumulato in questa popolazione artificiale.
La selezione era talvolta preceduta dall'incrocio per ottenere combinazioni di geni nella prole, e quindi materiale più diversificato, per la selezione artificiale. Ad esempio, l'antenato della famosa razza russa di trottatori Oryol è stato ottenuto in questo modo. In primo luogo, uno stallone di razza araba è stato incrociato con un cavallo pesante danese e lo stallone che è apparso da loro è stato incrociato con un cavallo di razza da trotto olandese. Quindi la selezione è stata effettuata secondo determinati criteri.
2. Forme di selezione artificiale
A seconda del metodo di riproduzione di una specie, la selezione artificiale può essere di massa o individuale. La selezione di massa e individuale sono le due principali forme di selezione artificiale utilizzate nell'allevamento.
Selezione di massa viene effettuato in base a segni esterni, fenotipici, in popolazioni di piante e animali. Ad esempio, di fronte a noi c'è un campo di erba medica, su cui crescono 1.000 piante. Dopo aver esaminato attentamente ogni pianta nel processo di crescita, tenendo conto della loro produttività in termini di semi e massa verde durante la raccolta, abbiamo selezionato le prime 50 a tutti gli effetti. Unendo i semi di queste 50 piante selezionate, l'anno prossimo creeremo un nuovo campo, dove ci aspettiamo di ottenere una popolazione di erba medica migliorata in termini di produttività e altre caratteristiche: questa meravigliosa pianta foraggera ad alto contenuto proteico.
Se abbiamo ottenuto un miglioramento, allora possiamo considerare che la selezione di massa per i segni esterni è stata efficace. Tuttavia, questa forma di selezione presenta notevoli inconvenienti, dal momento che non sempre possiamo determinare il miglior genotipo da segni esterni. La selezione di massa è la forma più antica di selezione.
La selezione di massa può essere efficace quando gli individui si distinguono per tratti qualitativi, semplicemente ereditati (fiore bianco o rosso, animale con le corna o senza corna, ecc.). Di solito è usato per piante a impollinazione incrociata. Così, ad esempio, sono state ottenute nuove varietà di segale, in particolare la varietà Vyatka.
In selezione individuale seleziona un individuo separato con un tratto di interesse per una persona e ottieni una prole da esso. L'introduzione della selezione individuale è stata una fase davvero rivoluzionaria nello sviluppo dell'allevamento. Ciò accadde a metà del XIX secolo, quando il famoso allevatore francese J. Villemorin delineò i principi di base di questa forma di selezione, il principale dei quali era la valutazione di piante o animali selezionati da parte della prole. Molto spesso, questa forma di selezione viene applicata alle piante autoimpollinanti, quando un solo individuo di grano, avena e orzo partecipa alla riproduzione. Viene chiamata la progenie di un individuo autoimpollinante linea pulita, che consiste di forme omozigoti. La selezione individuale può anche essere singola o ripetuta. Come risultato della sua applicazione si ottengono varietà che sono una o più linee pure omozigoti. Tuttavia, anche nelle linee pure, si verificano mutazioni e compaiono individui eterozigoti.
Torniamo allo stesso esempio di campo di erba medica. Dopo aver selezionato tra 1.000 le 50 piante migliori in termini di caratteristiche esterne, nel caso di selezione individuale, non uniremo i loro semi, ma semineremo i semi di ciascuna delle 50 piante separatamente l'anno prossimo e valuteremo così tutta la progenie di ciascuna delle piante selezionate per tutti i segni. In questo modo si valuta il genotipo della pianta selezionata e non solo le sue caratteristiche fenotipiche. Se ogni pianta o animale selezionato da una popolazione per prestazioni eccezionali mantiene le sue prestazioni nella prole, la selezione individuale continua nelle generazioni successive.
Il vantaggio della selezione individuale rispetto alla selezione di massa risiede nell'accuratezza della stima del genotipo durante l'analisi dei singoli discendenti. Quando si selezionano gli individui per i tratti quantitativi ereditati, di norma, è molto difficile (il numero di chicchi in una spiga di grano, il contenuto di grasso del latte vaccino, ecc.), dove è necessaria una valutazione estremamente accurata del genotipo , la selezione individuale è più efficace.
3. Il ruolo creativo della selezione artificiale
La selezione porta a un cambiamento in un organo o tratto, il cui miglioramento è desiderabile per una persona. Razze e varietà discendenti da comuni antenati selvatici si sono sviluppate sotto l'influenza dell'uomo in direzioni diverse secondo i suoi obiettivi economici, gusti e richieste. Divennero sempre più dissimili tra loro e con le specie selvatiche da cui provenivano. Non sarebbe corretto confrontare il ruolo della selezione artificiale nell'evoluzione delle razze e delle varietà con un setaccio attraverso il quale vengono semplicemente vagliate deviazioni non adatte all'uomo. La selezione di individui con cambiamenti ereditari necessari per una persona porta alla creazione di varietà e razze completamente nuove, ad es. mai prima d'ora esistevano forme organiche con segni e proprietà formate dall'uomo stesso. Questo è il ruolo creativo della selezione artificiale.
La selezione artificiale è la principale forza trainante nella formazione di nuove razze animali e varietà vegetali adattate agli interessi umani. La dottrina della selezione artificiale riassumeva teoricamente la pratica millenaria dell'uomo nella creazione di razze di animali domestici e varietà di piante coltivate e divenne uno dei fondamenti dell'allevamento moderno.
III. Consolidamento delle conoscenze
Esecuzione di lavori di laboratorio.
Lavoro di laboratorio: "Studiare i risultati della selezione artificiale"
Attrezzatura: varie varietà di piante da interno (viole di Uzambara, begonie, ecc.).
Progresso
1. Confronta le piante di due varietà offerte per lavoro. Determina in che modo differiscono l'uno dall'altro in misura maggiore.
2. Qual è il significato della diversità dei tratti nelle varietà vegetali che stai considerando per gli esseri umani?
3. Esprimi un'ipotesi sotto l'influenza di quali fattori si è verificato il cambiamento negli organi delle piante delle varietà che stai considerando. Qual è il ruolo della persona in questo?
4. Spiega come intendi l'espressione "il ruolo creativo della selezione artificiale".
5. Conclusione: sulle ragioni principali della varietà di varietà che consideri nel corso del lavoro di laboratorio, una pianta d'appartamento.
IV. Compiti a casa
Studiare un paragrafo del libro di testo (Cap. Darwin sulle cause della diversità delle razze di animali domestici e delle varietà di piante coltivate, la selezione artificiale e le sue forme, il ruolo creativo della selezione artificiale).
Compila la tabella "Confronto tra selezione artificiale e naturale".
Continua
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centri di origine delle piante coltivate- centri di origine delle piante coltivate, aree del globo in cui alcune specie vegetali sono state introdotte in coltivazione e dove si concentra la loro maggiore diversità genetica. Teoria di C.P.K.R. sviluppato da N. I. Vavilov ... ... Agricoltura. Grande dizionario enciclopedico
CENTRI DI ORIGINE DI PIANTE COLTIVATE- aree del globo, in cui sono stati introdotti nella cultura determinata. tipi di distretti e dove si concentra di più. la loro genetica diversità. Teoria di C.P.K.R. sviluppato da N.I. Vavilov (1926-39), che cresce sulla base dei materiali del mondo. risorse stanziate... Dizionario Enciclopedico Agrario
Centri geografici di diversità genetica delle piante coltivate. La dottrina del Ts. p. k. r. è nata in connessione con la necessità di materiale di base per l'allevamento e il miglioramento delle varietà di piante coltivate. Era basato sull'idea di Ch. Darwin ... ...
Piante coltivate, territori (aree geografiche) all'interno dei quali si è formata una specie o altra categoria sistematica di colture agricole e da dove si sono diffuse. N. I. Vavilov ha scoperto 8 principali centri di origine ... ... Dizionario ecologico
Centri di origine delle piante (secondo Vavilov)- l'area o le aree all'interno delle quali si è formata una specie o altra categoria tassonomica prima della loro più ampia distribuzione. Sono 12 tali centri di origine delle piante coltivate, che sono macroaree, al loro interno si distinguono ... ... Gli inizi delle moderne scienze naturali
L'introduzione (attrazione) di specie o varietà vegetali in luoghi, aree in cui non sono state incontrate prima. Il termine è stato utilizzato dalla seconda metà del XIX secolo. Teoria del fiume I. fu motivato per la prima volta nel 1855 da A. Decandol (vedi. Decandol), e poi sviluppato e ... ... Grande enciclopedia sovietica
centro di origine- Centri geografici di diversità genetica delle piante coltivate, situati principalmente nelle regioni montuose dei tropici, subtropicali e in parte nella zona temperata (lo scienziato russo N.I. Vavilov ha scoperto otto di questi centri) ... Dizionario di geografia
Wikipedia ha articoli su altre persone con quel cognome, vedi Vavilov. Vavilov Nikolai Ivanovich ... Wikipedia
Le piante coltivate sul globo sono prevalentemente piante di angiosperme (fiorenti). Hanno subito una versatile evoluzione genetica, fisiologica e biochimica. Molti composti organici sono caratteristici di ... ... Enciclopedia biologica
Libri
- Geografia ed ecologia delle piante. Libro di testo, Rodman Lara Samuilovna. Vengono presentate informazioni sulla geografia floristica: il concetto di flora, aree, regni floristici. Si considerano le particolarità della flora culturale, i centri di origine delle piante coltivate. Sono dati…
- Geografia ed ecologia vegetale: un libro di testo, L. Rodman Vengono presentate informazioni sulla geografia floristica: il concetto di flora, aree, regni floristici. Si considerano le particolarità della flora culturale, i centri di origine delle piante coltivate. Sono dati…
Il successo del lavoro di allevamento dipende in gran parte dalla qualità del materiale di partenza, principalmente dalla sua diversità genetica. Più è vario il materiale di partenza per la selezione, maggiori sono le opportunità che offre per l'ibridazione e la selezione. Gli allevatori, utilizzando la diversità biologica, genetica ed ecologica del mondo vegetale, hanno creato un numero enorme di diverse varietà di piante coltivate.
Le moderne piante coltivate vengono coltivate contemporaneamente in diversi paesi, in diversi continenti. Tuttavia, ognuna di queste piante ha la sua patria storica - centro di origine . Fu lì che si trovavano o si trovano ancora gli antenati selvatici di una pianta coltivata, lì si formarono il suo genotipo e fenotipo.
La dottrina di centri di origine delle piante coltivate creato dall'eccezionale scienziato russo N.I. Vavilov.
NI Vavilov inizialmente individuò 8 centri di origine delle piante coltivate con un certo numero di sottocentri, ma in lavori successivi li ingrandì in 7 centri primari principali (vedi Tabella 4 e Fig. 42).
| Il nome del centro e il numero di specie coltivate che sono sorte qui (% di 1000 - il numero totale di studiate) | Piante coltivate che hanno avuto origine in questo centro da culture antiche |
| 1. Tropicale dell'Asia meridionale (circa il 50%) | Canna da zucchero, cetriolo, melanzana, agrumi, gelso, mango, banana, albero di cocco, pepe nero |
| 2. Asia orientale (20%) | Soia, miglio, avena, grano saraceno, chumiza, ravanello, pesca, tè, actinidia |
| 3. Sud-ovest asiatico (14%) | Grano, segale, piselli, lenticchie, lino, canapa, melone, mela, pera, susina, albicocca, ciliegia, uva, mandorla, melograno, fico, cipolla, aglio, carota, rapa, barbabietola |
| 4. Mediterraneo (11%) | Grano, avena, segale, cavolo cappuccio, barbabietola da zucchero, aneto, prezzemolo, oliva, alloro, lampone, quercia, sughero, trifoglio, veccia |
| 5. Abissino | Sorgo, grano duro, segale, orzo, sesamo, cotone, semi di ricino, caffè, palma da dattero, palma da olio |
| 6. Centroamericano | Mais, fagioli, patate, zucca, patata dolce, pepe, pianta di cotone, tabacco, marangone dal ciuffo, sisal (agave fibrosa), avocado, cacao, noci, noci pecan |
| 7. Andino (sudamericano) | Patate, mais, orzo, amaranto, arachidi, pomodoro, zucca, ananas, papaia, manioca, hevea, china, feijoa, coca, noci brasiliane (bertholletia) |
Riso. 42. I principali centri geografici di provenienza delle piante coltivate: I - tropicale dell'Asia meridionale; II - Asia orientale; III - Sud-ovest asiatico; IV - Mediterraneo; V - Abissino; VI - Centroamericano; VII - Andino (sudamericano)
La maggior parte dei centri coincide con gli antichi centri dell'agricoltura, e questi sono prevalentemente zone montuose piuttosto che pianeggianti. Lo scienziato ha individuato primario e secondario centri di origine delle piante coltivate. I centri primari sono la casa delle piante coltivate e dei loro antenati selvatici. I centri secondari sono aree in cui si originano nuove forme, non più da antenati selvaggi, ma da precedenti forme culturali concentrate in un unico luogo geografico, spesso lontano dal centro primario.
Non tutte le piante coltivate sono coltivate nei loro luoghi di origine. Migrazioni di popoli, navigazione, commercio, fattori economici e naturali hanno contribuito in ogni momento ai numerosi spostamenti di piante verso altre parti della Terra.
In altri habitat, le piante sono cambiate e hanno dato origine a nuove forme di piante coltivate. La loro diversità è spiegata da mutazioni e ricombinazioni che compaiono in connessione con la crescita delle piante in nuove condizioni.
Lo studio dell'origine delle piante coltivate ha portato N.I. Vavilov ha concluso che i centri di morfogenesi delle colture vegetali più importanti sono in larga misura collegati con i centri della cultura umana e con i centri di diversità degli animali domestici. Numerosi studi zoologici hanno confermato questa conclusione.
La dottrina dell'origine e dell'evoluzione delle piante coltivate è considerata uno dei rami essenziali dell'allevamento. NI Vavilov ha scritto che tutto il lavoro di selezione, a partire dal materiale di partenza, stabilendo le principali aree di origine delle specie e finendo con la creazione di nuove varietà, è, in sostanza, una nuova fase nell'evoluzione delle piante e la selezione stessa può essere considerata come evoluzione diretta dalla volontà dell'uomo.
Nelle sue spedizioni, Vavilov raccolse la più ricca collezione di piante coltivate, trovò legami familiari tra loro, predisse le proprietà precedentemente sconosciute ma geneticamente incorporate di queste colture che potevano essere allevate. Ha scoperto l'esistenza di aree con la massima concentrazione di specie, varietà e varietà di alcune piante coltivate, nonché il fatto che queste aree sono associate ai siti di antiche civiltà.
Nel corso di N.I. Vavilov ha identificato sette principali centri geografici di origine delle piante coltivate.
1. Il centro tropicale dell'Asia meridionale (Fig. 2) comprende l'India tropicale, l'Indocina, la Cina meridionale e il sud-est asiatico. Piante coltivate del centro: riso, canna da zucchero, cetriolo, melanzana, agrumi, mango, banana, palma da cocco, pepe nero - circa il 33% di tutte le piante coltivate.
Riso. 2. Centro tropicale dell'Asia meridionale ()
2. Centro dell'Asia orientale - Cina centrale e orientale, Giappone, Corea, Taiwan (Fig. 3). Da qui provengono soia, miglio, grano saraceno, prugna, ciliegia, ravanello, noce, mandarino, cachi, bambù, ginseng - circa il 20% delle piante coltivate.
Riso. 3. Centro dell'Asia orientale ()
3. Centro dell'Asia sudoccidentale - Asia Minore, Asia centrale, Iran, Afghanistan, India sudoccidentale (Fig. 4). Questo centro è il capostipite di grano, orzo, segale, nocciole, legumi, lino, canapa, rape, aglio, uva, albicocche, pere, meloni - circa il 14% di tutte le piante coltivate.
Riso. 4. Centro del sud-ovest asiatico ()
4. Centro Mediterraneo - i paesi della costa mediterranea (Fig. 5). Cavoli, barbabietole da zucchero, olive, trifoglio, lenticchie, avena, lino, alloro, zucchine, prezzemolo, sedano, uva, piselli, fagioli, carote, menta, cumino, rafano, aneto sono usciti da qui - circa l'11% delle piante coltivate.
Riso. 5. Centro Mediterraneo ()
5. Centro abissino o africano: gli altopiani abissini dell'Africa nella regione dell'Etiopia (Fig. 6). Da lì provenivano grano, orzo, sorgo, caffè, banane, sesamo, anguria - circa il 4% delle piante coltivate.
Riso. 6. Centro abissino o africano ()
6. Centro America Centrale - Messico Meridionale (Fig. 7). L'antenato di fagioli, mais, girasole, cotone, cacao, zucca, tabacco, topinambur, papaia - circa il 10% delle piante coltivate.
Riso. 7. Centro centroamericano ()
7. Centro sudamericano o andino: la costa occidentale del Sud America (Fig. 8). Patate, pomodori, ananas, peperoni, china, cespugli di coca, hevea, arachidi hanno avuto origine da questo centro - circa l'8% delle piante coltivate.
Riso. 8. Centro sudamericano o andino ()
Abbiamo conosciuto i più importanti centri di origine delle piante coltivate, sono associati non solo alla ricchezza floristica, ma anche alle antiche civiltà.
Bibliografia
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Compiti a casa
- Chi ha formulato la teoria completa dei centri di origine delle specie vegetali coltivate?
- Quali sono i principali centri geografici di provenienza delle piante coltivate?
- Quali sono i centri di origine delle piante coltivate?
Se imposti l'attività: "Nomina i centri di origine delle piante coltivate", molte persone che non sono associate all'ibridazione non saranno in grado di farcela. L'articolo contiene informazioni esplicative.
Terminologia
I centri di origine delle piante coltivate sono speciali "focolai" geografici. Concentrano la diversità genetica delle varietà agricole. I centri di origine sono primari - questi includono aree in cui originariamente crescevano forme selvatiche e domestiche e secondari. Questi ultimi sono i centri che si sono formati dalla successiva distribuzione di specie vegetali semicoltivate e coltivate e dalla loro ulteriore selezione.
Informazioni storiche
Un fenomeno come la produzione agricola è sorto molto prima dell'avvento della nostra era. Inizialmente, lo sviluppo è avvenuto, indipendentemente dai tipi di flora circostante, in cinque territori geograficamente isolati del pianeta. In generale, la struttura floristica delle specie che si cercava di addomesticare era endemica nella maggior parte delle aree. Questo li ha costretti a ricorrere all'uso della flora locale. La civiltà umana continuò il suo sviluppo... Iniziò un periodo di fioritura delle comunicazioni marittime e terrestri tra popoli che vivevano in diverse aree geografiche. Questi processi sono stati in grado di accelerare la diffusione di frutti e semi di piante domestiche endemiche. Per questo motivo, non è affatto facile stabilire la patria di una particolare specie culturale. Il progresso dell'addomesticamento, che avveniva in diverse condizioni geografiche di determinati territori, era soggetto alle leggi dell'evoluzione. Ad esempio, le piante hanno sperimentato fenomeni come l'incrocio casuale, un aumento multiplo del numero di cromosomi sullo sfondo dell'ibridazione naturale. Si verificarono anche mutazioni di vario tipo.
Conclusioni della ricerca
Sulla base della scoperta di Charles Darwin sui centri geografici di origine delle diverse specie biologiche, si è formata una certa direzione nello studio dell'ibridazione. Nel XIX secolo A. Decandol pubblica le sue ricerche, in cui individua i centri di origine delle piante coltivate e i territori della loro prima presenza. Nei suoi scritti, queste aree si riferivano a vasti continenti, così come ad altre aree su larga scala. Da quasi cinquant'anni dopo la pubblicazione dell'opera di Decandole, la conoscenza dei centri di origine delle piante coltivate si è notevolmente ampliata. Sono state pubblicate diverse monografie che coprivano varietà agricole di diversi paesi, nonché materiali su singole specie. Più tardi, N. I. Vavilov si occupò seriamente di questo problema. Sulla base delle informazioni sulle risorse floristiche mondiali, ha individuato i principali centri di origine delle piante coltivate. Ce ne sono sette in totale: dell'Asia orientale, del Mediterraneo, dell'America centrale, dell'Asia meridionale, dell'Asia sudoccidentale, dell'Etiopia e dell'India. In ognuno di essi cresce una certa percentuale dell'intera varietà di varietà agricole.
Fare aggiustamenti
Alcuni ricercatori, come A. I. Kuptsov e P. M. Zhukovsky, hanno continuato il lavoro di N. I. Vavilov. Hanno apportato alcune modifiche alle sue conclusioni. Pertanto, il centro del sud-ovest asiatico era diviso in centro asiatico e centro asiatico, mentre l'Indocina e l'India tropicale agiscono come due centri geografici indipendenti. Il bacino del fiume Giallo è considerato la base del centro dell'Asia orientale. In precedenza era lo Yangtze, ma i cinesi, come popolo dedito all'agricoltura, si stabilirono in questo territorio molto più tardi. Anche la Nuova Guinea e il Sudan occidentale sono stati individuati come aree di agricoltura.
Si noti che le colture da frutto, comprese le colture di noci e bacche, hanno un habitat esteso. Si estendono ben oltre i confini dei territori di origine. Questo fenomeno è più coerente con gli insegnamenti di Decandole che con gli altri. Il motivo è giustificato principalmente dall'origine forestale, e non pedemontana, che corrisponde a varietà di campo e di ortaggi. Anche la selezione è fondamentale. I centri di origine delle piante coltivate sono ora più chiaramente definiti. Tra questi si distinguono i centri europeo-siberiano e australiano. Si formò anche il centro nordamericano.
Informazione Generale
In passato alcune specie vegetali venivano introdotte in coltivazione al di fuori dei focolai principali. Tuttavia, il loro numero è relativamente piccolo. In precedenza, i principali centri di antiche culture agricole erano considerati le valli del Nilo, dell'Eufrate, del Tigri, del Gange e di altri grandi fiumi. Secondo la ricerca di Vavilov, molte varietà agricole sono apparse nelle zone montuose dei tropici e subtropicali. I centri originari di origine delle piante coltivate sono strettamente legati alla diversità floristica e alle antiche civiltà.
sezione cinese
Questa regione comprende i territori montuosi della parte occidentale e centrale del paese, con aree pianeggianti adiacenti ad essi. La base di questo centro sono le latitudini della zona temperata, situata sul fiume Giallo. Le condizioni locali sono caratterizzate da caratteristiche come un grado di umidità moderato, molto elevato e un regime di temperatura elevata. Il focolare è un habitat naturale per semi di soia, fagioli angolari, kaoliang, miglio, riso, avena, paisa, chumiza, orzo tibetano e molte altre piante.
Sezione del sud-est asiatico
Il centro di origine indo-malese delle colture agricole è completato dalla regione indiana. Comprende territori come l'Indocina, l'intero arcipelago malese e le Filippine. I centri di origine delle piante coltivate Hindustan e cinesi hanno avuto un certo impatto sull'area. Le condizioni locali sono caratterizzate da vegetazione tutto l'anno, umidità e temperatura estremamente elevate. La zona è un habitat naturale per noce moscata, cardamomo, arancia, bergamotto, pepe nero, mangostano, betel, tiglio e molte altre specie.
sezione indiana
È anche chiamato il focolare dell'Hindustan e comprende lo stato indiano dell'Assam, la Birmania e l'intera penisola dell'Hindustan, ad eccezione degli stati nord-occidentali dell'India. Il clima locale favorisce una lunga stagione vegetativa, alti livelli di temperatura e umidità. L'area è stata influenzata dal centro indo-malese. In questa zona crescono agrumi, riso e molti altri rappresentanti della flora.
Sezione dell'Asia centrale
Questo focus include le terre del Tien Shan occidentale, il Tagikistan, la parte settentrionale del Pakistan, l'Uzbekistan, l'Afghanistan e la parte nord-occidentale dell'India. Le condizioni locali sono caratterizzate da una stagione vegetativa moderata, temperature elevate con forti fluttuazioni stagionali e giornaliere e livelli di umidità molto bassi. Quest'area ha subito un forte impatto dei centri del Vicino Oriente e della Cina. Per questo motivo è un focus secondario per la maggior parte delle varietà di frutta locali.
Sezione dell'Asia occidentale
Il focus si trova nella sua regione che comprende i territori del Turkmenistan montuoso, l'intero Transcaucaso, l'Iran e l'interno dell'Asia Minore. Il clima locale è caratterizzato da lunghi periodi di siccità, temperature elevate e livelli di umidità molto bassi. Quest'area ha subito l'impatto dei centri dell'Asia centrale e del Mediterraneo. I confini di questi tre fuochi sono strettamente intrecciati, quindi è quasi impossibile stabilirli.
Centro sudamericano di origine delle piante coltivate
Questi territori includono le zone montuose e gli altipiani della Bolivia, dell'Ecuador, della Colombia e del Perù. Le condizioni locali sono caratterizzate da umidità insufficiente e temperature molto elevate. Il centro centroamericano ha avuto una certa influenza su quest'area.
