Вестник Кольского научного центра РАН. 2009, №1.

ИНТРОДУКЦИЯ РАСТЕНИЙ КАК ПРИОРИТЕТНОЕ НАПРАВЛЕНИЕ НАУЧНОЙ И ПРАКТИЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ПОЛЯРНО-АЛЬПИЙСКОГО БОТАНИЧЕСКОГО САДА-ИНСТИТУТА В.К.Жиров, член-корр. РАН; О.Б.Гонтарь, к.б.н. Полярно-альпийский ботанический сад-институт им. Н.А.Аврорина КНЦ РАН Аннотация Рассмотрены вопросы адаптаций растений к условиям высоких широт. Предлагается новый подход к систематизации физиологических реакций растения, позволяющий определить доминирующий тип адаптивной стратегии для конкретного объекта и направление связанных с ним изменений продуктивности на основе анализа изменений физиологического возраста при действии экстремальных факторов окружающей среды в модельных экспериментах. Ключевые слова: адаптации растений, физиологический возраст, классификация адаптивных стратегий. Abstract Strategies of plant adaptations to high latitude conditions are discussed. By authors opinion, the choice between active and passive strategy is determined by plant physiological age. A new approach to classification of plant adaptive reaction based on physiological age is proposed. Keywords: plants adaptations, physiological age, of adaptive strategy classification. Интродукция растений является ведущим направлением исследовательской работы в Полярно-альпийском ботаническом саде-институте им. Н.А. Аврорина КНЦ РАН (ПАБСИ), как и в подавляющем большинстве ботанических садов. Традиционно процесс акклиматизации растений отслеживается на основе регулярно проводимых фенологических и биометрических наблюдений, многолетние результаты которых представляют большую научную ценность, так как влияние внешней среды на организм растения на макроскопическом уровне опосредуется прежде всего через вариабельность процессов роста и развития. На протяжении многих лет исследования адаптаций растений к экстремальным (в том числе и северным) условиям в разных организациях развивались независимо друг от друга, по-видимому, вследствие недостаточности теоретического уровня соответствующих обобщений [17, 18]. Вместе с тем, давно стала очевидной необходимость их интеграции, которая возможна при условии формирования объединяющей концепции. В интродукционных исследованиях на протяжении последних десятилетий явно ощущается идейный дефицит в отношении изучения физиологических аспектов акклиматизации переселенных растений, а в физиологических - разнообразия интродукционного материала. Идейной основой начального взаимодействия этих направлений при изучении адаптаций интродуцентов может служить классическая «Теория циклического старения и омоложения растений» Н.П.Кренке [27], согласно которой существующее морфологическое и физиологическое разнообразие растений является результатом их возрастной изменчивости, или вариабельности «физиологического возраста» [54]. Эта теория связывает изменчивость формы и функций растительного организма в общей плоскости темпоральных изменений. Подход, используемый Н.П.Кренке, позволяет сопоставлять эффекты вариабельности структур различных иерархических уровней организма растения, и, по существу, является универсальным по отношению к разнообразным растительным объектам, с одной стороны, и неспецифическим - относительно различных действующих факторов внешней среды - с другой. Интродукция, устойчивость и адаптации. Под интродукцией растений большинство авторов понимает целеустремленную деятельность человека по введению в культуру новых видов, сортов и форм или перенос их из природы в культуру [1, 29, 35, 53]. В связи с этим главными задачами интродукции являются: 1) предварительное изучение и выбор исходного материала; 2) его мобилизация; 3) изучение реакций растений на действие факторов новой среды обитания; 4) подведение итогов интродукции [31, 35]. Выполнение двух последних задач традиционно основывается на систематических наблюдениях за сезонным развитием интродуцентов. Поскольку, в конечном счете, успех интродукции определяется акклиматизацией переселенного растения, итоги интродукционного эксперимента могут оцениваться по степени достижения интродуцированным образцом основных физиологических и морфолого-анатомических параметров, присущих ему в естественной среде обитания, включая типичный габитус, вегетативную и генеративную продуктивность и устойчивость в новом месте обитания. Существует несколько мнений о природе акклиматизации растений. Ряд авторов считает, что происходящие в процессе адаптации изменения относятся к фенотипическому (ненаследственному) уровню [6, 49]. По другим представлениям, процесс акклиматизации связан с изменениями исходного генотипа на протяжении длительных временных периодов [9] и обусловлен геологическими изменениями земной коры, климатическими сдвигами и т.п. [39]. 34