Учение о виде называют эйдологией (от греч. - вид и учение, наука). История ее становления начинается с Древней Греции. Ее появление было обусловлено потребностью отличать полезные для человека и сходные между собой группы растений. Первым ввел в науку термин "Эйдос" еще Аристотель. Однако только в 1693 году английский исследователь Джон Рэй предложил четкое определение вид. Он считал видом совокупность сходных по ряду морфологических и физиологических признаков организмов, способных давать тождественное себе потомство. В 1859 г. в труде "Происхождение видов" Чарльз Дарвин назвал вид явлением историческим, что сначала возникает, развивается, впоследствии достигает полного расцвета, а на определенном этапе эволюции при измененных условиях жизнь постепенно исчезает. Следовательно, основной единицей классификации растительного мира, а также биологии, экологии, генетики, селекции и других биологических наук, является вид. Международный кодекс Ботанической номенклатуры (1980) предусматривает, что "каждое растение должно быть отнесено к ряду таксонов последовательно подчиненных рангов, среди которых основным является ранг вида (species)". Шведский ученый Карл Линней в 1735 г. с помощью принципа бинарной номенклатуры предоставил виду разряд основной таксономической единицы. Большинство выдающихся ученых-биологов пытались сформулировать полное и четкое определение понятия "вид", которое бы отражало все диагностические его критерии - географические и экологические, морфолого-анатомические, генетические, физиолого-биохимические и исторические. Важнейшими диагностическими критериями вида являются следующие: - каждый вид занимает свою экологическую нишу, определенную совокупностью экологических факторов, на определенной территории земного шара, которую называют ареалом вида; - между разными видами существует обособленность (прерывистость), то есть организмы одного вида благодаря наличию общих морфологических, анатомических, физиологических и биохимических признаков отличающихся от других видов; - генетические особенности особей, принадлежащих к разным видам, препятствуют их свободному скрещиванию; - каждому виду свойственна история развития (филогенез), в течение которой он возникает, расцветает, а из-за неблагоприятного изменения условий существования исчезает. Наиболее часто используемым в настоящее время является определение В. Л. Комарова (1945): Вид - это совокупность поколений, происходящих от общего предка, и под влиянием среды и борьбы за существование обособлены отбором от остальных живых существ; вместе с тем вид является определенным этапом в процессе эволюции. Название вида является бинарным: оно состоит из двух слов - названия рода с видовым эпитетом, например калина обыкновенная (Viburnum opulus L.). В научной и в большинстве случаев в учебной литературе после видового названия растения пишут полную или сокращенную (до одной или нескольких букв) фамилию автора, который первым описал этот вид. Пример бинарной номенклатуры Род Вид Калина обыкновенная Viburnum opulus L. (L. Линней, Карл фамилию автора, который первым описал этот вид.) Эндемик - (от греч. ἔνδημος - «местный») - виды, роды, семейства или другие таксоны растений и животных, представители которых обитают на относительно ограниченном ареале и представлены небольшой географической областью (Рододендрон восточно-карпатский). Рододендрон восточно-карпатский Наибольшее количество эндемичных таксонов происходит на островах из-за их географической изоляции. Архипелаги, такие как Гавайские острова и Галапагосские острова, имеют наибольшую долю эндемиков среди видов, населяющих их. Эндемизм также может развиваться и на иным образом изолированных территориях: таких, как прохладные высокогорья Эфиопии (их населяют виды, которые не могут выжить в окружающем этот район жарком климате африканских низин), или озеро Байкал. Эндемичные виды, учитывая ограниченный ареал и, как следствие, небольшую численность, часто занесены в Красные книги как редкие и находящиеся под угрозой исчезновения. Реликты (лат. Relictum - остаток) - растения, виды, входящие в состав растительного покрова данной страны или области, как пережитки флоры и фауны прошлых геологических эпох, и которые находятся в некотором несоответствии с современными условиями существования. Реликтами (от лат. relictum - остаток ) называют редкие растения, оставшиеся от флоры прошлых геологических эпох. Их изучение имеет познавательный характер для понимания истории развития органического мира, в частности флоры Земли. Гинкго билоба Реликты названы по их связям с растительным миром прошлых эпох, или с определенными типами растительности. Так, третичным и (правильнее неогеновыми) реликтами называют виды, сохранившиеся без видимых изменений, по меньшей мере, из плиоцена.Например, в Колхиде - ряд древесных пород (Лапина, дзельква, каштан и другие) и вечнозеленых кустарников, в Талыше - железное дерево. Лесные реликты в Арктике - это виды, которые продвинулись далеко на север в более теплую послеледниковую эпоху и которые оставались там в окружении тундры (Линнея, черника, некоторые грушанки и другие). Особенно выделяют ледниковые реликты. Виды растений и животных, сохранившиеся только в отдельных участках ранее широкого ареала, и в этом отношении подобные реликтам, называют псевдореликтами. Значительное количество реликтов в филогенетической системе растений изолированы-они принадлежат к монотипным родам, таким как керия японская и розовик кериеподобный, или даже классов, таких как гинкго двулопастный. Реликтами палеогенового и неогенового периодов на территории Украины являются тис ягодный, сосна Станкевича, сосна меловая, рододендрон желтый. Однако реликтовые растения не всегда имеют узкий (реликтовый) ареал. Так, реликты мелового и третичного периодов брусника и черника занимают сейчас широкий ареал. Различают реликты климатические, эдафические и топографические. Долговременные перепады климатических условий из-за сокращения ареала и вымирания растений привели к образованию климатических реликтов. Ими считают метасеквоя, псилот, Агатис и др. Метасеквоя Формирование эдафических реликтов вызвано существенными изменениями физико-химических свойств почвы в зоне досягаемости корневых систем древесных растений из-за изменений сухого и влажного периодов климата. Формирование топографических реликтов предопределяет сохранение на современной территории, часто в горах, древних отличительных типов рельефа местности. Культивар - (сорт, от англ. культивируется разнообразие) - культурная разновидность, совокупность культивируемых растений явственно отличается какими-либо морфологическими, физиологическими, или др. признаками и сохраняющим эти различия, признаки при половом или бесполом воспроизводстве. Термины «культивар» «сорт» растений эквивалентны. Растительные организмы обладают способностью приобретать новые разнообразные морфологические, биохимические, физиологические и др. признаки благодаря внутривидовой изменчивости. Пример: Жимолость синяя (видовое растение) Жимолость синяя 'Блю Велвет' Различают две основные формы изменчивости: генотипическую (наследственную) и фенотипическую (ненаследственную). Генотипическая изменчивость является результатом мутаций или комбинаций признаков во время скрещивания. Генотипическая внутривидовая изменчивость древесных растений обеспечивает наличие исходного материала для селекции и поэтому является полезной для лесного и садово-паркового хозяйств, агромелиорации, плодоводства и др. Для проявления генотипической изменчивости необходимы определенные условия среды, поскольку растения наследуют не свойства и признаки, а только возможность их развития. Полиморфные виды, согласно международному кодексу Ботанической номенклатуры, систематики подразделяют на такие внутривидовые категории как: подвид (subspecies), разновидность или вариация (varietas), подразновидность (subvarietas), форма (forma), подформа (subforma). Внутривидовые категории, за исключением формы и подформы, являются ареальными, то есть занимают на поверхности земного шара свое определенное пространство. Формы и подформы являются безареальными внутривидовыми категориями. Каждый вид растений состоит из совокупности популяций. Популяция (лат. Populus - население) - это совокупность особей одного вида растений со своими специфическими особенностями, между которыми происходит свободное скрещивание и которые занимают определенную территорию земной поверхности в течение значительного количества поколений и определенным образом изолированы от групп особей (популяций) того же вида. Совокупности смежных популяций могут принадлежать к одному подвиду. Подвид (subspecies) - внутривидовая систематическая единица, ниже рангом от вида, к которой относится группа особей, территориально географически или экологически отделена от других особей того же вида, и отличаются от типичных представителей морфологическими, а чаще экологическими особенностями. Примером географически обособленных подвидов могут быть, по мнению отдельных авторов, сосны кедровые: европейская и сибирская. Примером экологически отграниченных подвидов могут служить суходольный и болотный экотипы ясеня обыкновенного. Синонимичными названиями подвида являются экотип (экологический тип) или Географическая раса. Экотип считают началом процесса видообразования. Выделяют также климатические экотипы (климатипы), эдафические экотипы (эдафотипы), биотические экотипы. Разновидность (varietas) - внутривидовая систематическая единица, ниже подвида, к которой относится группа особей (популяция), у которой нет четко отграниченного ареала и отличается от типичных представителей вида второстепенными признаками, которые наследуются довольно редко. Из-за нечеткости определения разновидности в современной систематике этот таксон используют редко. В частности, Побережный и материковый разновидности отделяют у псевдотсуги Мензиса. Синонимичными названиями разновидности являются климатип или климатическая раса. Подразновидность (субвариет - subvarietas) - внутривидовая систематическая единица, ниже разновидности, к которой относятся отдельные популяции в ее пределах. Синоним подразновидности - эдафотип. Форма (forma) - внутривидовая систематическая единица, ниже разновидности, к которой относится группа особей вида. Нет четко отграниченного ареала и отличается от типичных представителей того же вида по определенным биологическим (энергией роста), морфологическим (форма кроны), анатомическим, фенологическим (ранние или поздние по наступлению отдельных фенофаз), биохимическим (содержанием определенных химических соединений), физиологическим (сокопродуктивностью), иммунологическим (устойчивы к определенным болезням или вредителям) и другим особенностям. Так, у туи западной выделяют ювенильную форму с мягкой линейной хвоей (Thuja occidentalis L. 'Ericoides'), узкопирамидальную форму у можжевельника обыкновенного (Juniperus communis L. 'Hibernica'), форму тиса ягодного с золотистой хвоей (Taxus baccata L. 'Aurea'). Пример: Туя западная (видовое растение) Туя западная 'Вудварди' Туя западная 'Даника' Среди внутривидовых форм иногда могут случаться аберрации (от лат. aberration - отклонения), преимущественно, особи с существенными отклонениями в строении или функциях от типичных признаков вида. Например, особи с плакучей формой кроны у рябины обыкновенной, простыми листьями у ясеня обыкновенного, окаймленными листьями у клена-явора, гинкго двулопастного, бузины черной и др. Подобные аберрации являются ценными как селекционный материал для вегетативного размножения в садово-парковом хозяйстве. Клоном (от греч.— побег) называют потомство одного растительного организма, образованное за счет вегетативного размножения, например, растения сформированные из черенков одной особи. Они характеризуются генетическим родством между собой и материнским организмом. Формирование клонов является одним из методов в селекции плодовых и ягодных растений. Гибридом (от лат. hybrida - помесь) называют растительный организм, образованный вследствие гибридизации - скрещивания родительских форм с различным генотипом. Среди древесно-кустарниковых растений различают межвидовые гибриды, возникшие вследствие гибридизации особей разных видов. В названии межвидовых гибридов ставят знак умножения (х) перед названием вида. Примером межвидового гибрида является магнолия Суланжа (Magnolia x soulan - geana Soul.), полученная в результате скрещивания магнолии обнаженной (Magnolia denudata Desr.) и магнолии лилиецветковой (Magnolia liliflora Desr.). Магнолия Суланжа (Magnolia x soulan - geana Soul.) У межродовых гибридов родительские формы принадлежат к разным родам. В семействе розовые подсемейства яблоневые часто возникают межродовые гибриды боярышника и мушмулы (Crataegomespilus), рябины с грушей (Sorbopyrus), иргой (Amelasorbus), аронией (Sorbaronia), кизильником (Sorbocotoneaster). Известный гибрид магонии падуболистной и барбариса обыкновенного - магобарбарис Нейберта (xMahoberberis neuberti Schneid.). В названии межродовых гибридов ставят знак умножения перед названием рода. Помимо таких межвидовых и межродовых генеративных гибридов, известны и вегетативные гибриды, образованные вследствие прививки двух растений разных родов. Часто в лесоводстве и садоводстве пользуются термином порода, в частности, для обозначения вида, реже - рода. Довольно часто под термином порода понимают различные хозяйственные группы древесных растений, а именно лиственные или хвойные породы, главные, сопутствующие или второстепенные породы. В плодоводстве и садоводстве под термином порода понимают совокупность видов или сортов древесных и кустарниковых растений, которые характеризуются сходными биологическими свойствами и хозяйственными качествами, как например семенные, косточковые, орехоплодные, ягодные и субтропические породы. 2.АРЕАЛ ОБИТАНИЯ ВИДА. Науку, изучающую ареалы различных таксонов растений, называют ареалогией или ареаловедением. Она изучает регионы происхождения растений, закономерности развития внутривидовых таксонов и историю распространения растений. Ареалом (лат. агеа - площадь) считают определенный участок земной поверхности, занятый определенным таксоном растений или растительной группировкой. Различают ареалы подвида, вида, рода, семейства растений или группы растений. Ареал, как территория расселения вида растений, образуется в результате его исторического развития в процессе воздействия окружающей среды или, частично, хозяйственной деятельности человека. Ареалы отличаются систематической принадлежностью, границами, размерами, конфигурацией, структурой и формой. Ареалы растений различают: сплошные (замкнутые) разорванные (дизъюнктивные-нет или прерванные) ленточные. Ареал считают сплошным, если на всей территории расселения растения занимают все благоприятные для них условия местообитания. Такие ареалы характерны для дуба обыкновенного, берез повисшей и пушистой, сосны обыкновенной, ели европейской и др. В пределах сплошного ареала вид равномерно занимает все присущие ему экологические ниши. На отдельных участках ареала при неблагоприятных экологических условиях наблюдается неравномерное распределение или отсутствие растений. Ближе к пределам ареала обилие и жизнеспособность вида ухудшаются из-за конкуренции со стороны других видов. Если на периферии сплошного ареала под влиянием конкуренции других видов растений экологические условия для данного вида ухудшаются, численность особей значительно уменьшается, то это впоследствии приводит к появлению разорванных ареалов. Такие процессы у регрессивных ареалов растений приводят к превращению сплошного ареала в разорванный (дизъюнктивный). И наоборот, у молодых прогрессивных видов растений ареалы расширяются. Промежуточным между сплошным и разорванным ареалами является фрагментарный, когда на границе разорванного ареала растут небольшие по площади участки, между которыми происходит незначительный обмен семенами. Такие ареалы характерны для растений горных местностей. Ареал считают разорванным, если значительные местонахождения особей очень отдалены между собой (даже на разных континентах), что исключает возможность естественного распространения семян или объединения в перспективе его отдельных частей через большие пространственные разрывы. Причины формирования разорванных ареалов связаны с историческими особенностями развития видов (регрессивным или скачкообразным), физико-географическими факторами (поднятие со дна океана новых участков суши или негативное влияние ледника в прошлые геологические эпохи), биологией прогрессивных или регрессивных видов растений и др. Примеры разорванных ареалов: липа мелколистная. Из Европы в Западной Сибири она распространяется на восток до Тюмени. Затем следует разрыв на много сотен километров, и снова липа появляется в предгорьях Саян. Кедр сибирский. Произрастает в основном в Сибири, в европейской части России его нет. Затем он снова встречается в Карпатах и Альпах. Сходство современных флор изолированных материков и прилегающих островов ряд ученых объясняют их общим историческим развитием в прошлые геологические эпохи со свободным обменом диаспорами между растениями. Так, представители семейства Гортензиевые растут по обе стороны Атлантики — в Африке и Южной Америке. Виды из семейства лавровых сейчас растут на всех континентах и островах в тропиках и субтропиках. Иногда флора различных горных систем одного материка родственна за счет распространения отдельных видов. Часто разорванные (дизъюнктивные) ареалы растений считают вторичными, сформировавшимися вследствие изменения условий существования и, следовательно, уменьшения жизнеспособности, обильности и распространения вида. Сплошные ареалы отдельных видов растений по периферии иногда переходят в ленточные, когда особи вида растут на участках, вытянутых по берегам рек. Ленточные ареалы характерны, в частности, для отдельных видов ольхи, ивы и тополя. Ареалы близких видов или подвидов, которые могут заменять друг друга в сходных экологических или географических условиях, называют викарувальными или ареалами замещения, а виды — викаруючими (замещающий). Систематически родственные отдельные популяции, разновидности или подвиды одного вида, приобретая стойкие отличительные признаки от других особей в процессе эволюции могут образовать викарийные (викарные, викарийные или замещающие) виды. Викарными являются представители родов бук, липа, орех, тополь, сосна, ель, лиственница и др. Выделяют географическое и экологическое замещение (викарование) одних видов другими. При географическом замещении биологически родственные виды заменяют в разных ареалах друг друга. Примером таких викарных видов географического замещения является бук Лесной в Западной Европе, заменяет его в Крыму Бук крымский, а на Кавказе — Бук восточный. Сосну кедровую сибирскую заменяет сосна кедровая европейская в Европе. Орех черный из Северной Америки заменяет на Дальнем Востоке орех маньчжурский, а в Японии - орех Зибольда. Ареалы названных викарийных видов не перекрываются, поэтому их называют аллопатрическими викарийными видами. Ареалы растений, которые распространены на значительных территориях на разных или даже всех континентах и сформированы из - за однородности экологических условий местообитания, называют космополитными, а растения - космополитами (от греч. гражданин мира). Космополитические ареалы в основном характерны для классов и семейств растений, реже для родов и видов. Космополитические ареалы сформировали мхи, папоротники и покрытосеменные растения, в основном травянистые, в частности сорняки, реже древесные. Ареалы большинства видов древесных растений занимают большие или ограниченные территории. Самыми маленькими являются эндемичные ареалы, на поверхности Земли их территории очень ограничены. Их площадь может варьироваться от региона до нескольких или одного гектара. Ареалы видов, которые в прошлые геологические эпохи были значительно распространены, а впоследстви кратко