Перенос пыльцы на дальние расстояния

Polunin (1951) укрепил липкие стекла на самолете и экспонировал на высоте нескольких тысяч футов от поверхности земли далеко к северу от полярного круга. Он выяснил, что небольшие количества пыльцы можно обнаружить высоко в воздухе на многие тысячи миль от ближайшего источника пыльцы.

Erdtman (1954) в трансатлантическом путешествии еже­дневно включал пылесос на носу судна, пропускал через него чистый воздух и после каждой экспозиции чистил мешок для сбора пыли. Каждый раз, даже в 1800 км от берега, он находил небольшое количество пыльцы.

Измерение расстояний на которые рассеивается пыльца

Некоторых деревьев

Одними из первых ученых, изучавших полет пыльцы де­ревьев, были Dengler и Scamoni (1944). Они работали не с изолированными деревьями, а предположили, что пыльца ле­тит только в наветренную сторону. Поэтому они вычли сред­нюю частоту в подветренную сторону из средней частоты в на­ветренную сторону, чтобы получить представление о доле уча­стия деревьев-источников на определенных пунктах. Некоторые из их выводов оказались неверными.

С изолированными деревьями работалиJL Wright (1952), Langner (1953), Strand (1957), Wang (1960) и Silen (1962). Данные этих исследователей сведены в табл. 3. За исклю­чением данных по ильму американскому, остальные согласу­ются в том, что преобладающая часть пыльцы оседает в пре­делах нескольких сотен футов от источника. Данные по ильму американскому вызывают некоторые сомнения, поскольку мно­гие другие деревья этого вида произрастали поблизости (2—5 км от дерева-источника) и большая часть пыльцы, падающей на расстоянии 300—900 м, могла принадлежать именно им. Там, где упомянутые авторы учитывали скорость ветра, они не обнаружили связи между последней и дальностью рассеива­ния. Кроме того, они не выявили зависимости дальности рассеивания от высоты дерева или величины пыльцевых зерен. Дальность рассеивания пыльцы у деревьев примерно такая же, как у трав, редьки, хлопчатника и кукурузы.

3. Дальность полета пыльцы у лесных деревьев

Расшифровка данных о рассеивании пыльцы

Распространение семян на далекие расстояния важно с эко­логической точки зрения, так как объясняет, почему отдельные виды могут быстро захватывать безлесные пространства. Не­сколько семян, попав на незаселенную растительностью площадь, образуют центр будущего леса. Но раз возникнув, лес в подав­ляющей части снабжается собственной зародышевой плазмой;

очень малые величины миграции извне имеют несущественное значение. Данные, полученные в ходе изучения распространения семян на короткое расстояние, весьма ценны для генетики.

Поскольку большинство пыльцы оседает в пределах несколь­ких сотен футов от источника, то вполне вероятно, что экологи, изучавшие миграцию растений путем анализа пыльцы, оседав­шей на торфяных болотах, возможно брали пробы пыльцы де­ревьев древних лесов, произраставших на небольших расстоя­ниях от этих болот.

Относительно небольшие расстояния распространения пыльцы объясняют, почему около 25 % семян у свободноопыляющихся деревьев являются результатом самоопыления. К тому же в есте­ственном насаждении семена от свободного опыления обра­зуются при опылении не любым случайным членом вида, а лишь близкими соседями. Поэтому предполагается, что большинство деревьев, растущих на расстоянии нескольких сотен футов друг от друга, родственны и в большей степени сходны генетически, чем деревья, растущие в нескольких милях. Однако это не всегда так.

При планировании семенных плантация имеются ввиду не­большие средние расстояния рассеивания пыльцы. Однако при этом следует учитывать также окружающие насаждения есте­ственного происхождения и возраст, в котором ожидается семеношение. Семенная плантация взрослых деревьев площадью 10 акров, полностью изолированная, за исключением лишь не­скольких больших деревьев, отстоящих в нескольких сотнях фу­тов, может подвергаться небольшому “загрязнению” посторон­ней пыльцой. Однако Squillace (1967) нашел, что изолирующая полоса шириной 120 м вокруг семенной плантации сосны ла­данной размером 5 акров в первые годы была недостаточно эффективной. Плантация была создана в районе обширных на­саждений сосны ладанной, находившейся в возрасте спелости и поэтому дававшей очень большое количество пыльцы. Если даже доля пыльцы, распространявшейся более чем на 120 м, была мала, фактическое количество чужой пыльцы было доста­точно велико, чтобы обеспечить нормальный урожай семян и после удаления всех мужских стробилов на деревьях плантации.

ИЗОЛЯЦИЯ

Изоляция — явление, обратное миграции. Чтобы популяции генетически дифференцировались, необходима известная сте­пень изоляции, С другой стороны, длительный обмен генами нейтрализует эффект отбора. Существуют механизмы изоляции нескольких типов, которые приведены ниже.

Полиплоидия

Полиплоид—это растение, обладающее более чем двумя на­борами хромосом. Тетраплоидные растения (4 п) распростра­нены в наибольшей степени. Тетраплоид может скрещиваться с диплоидом (2n) и образовывать триплоид (Зn). Однако триплоиды обычно стерильны и не существует способа, благодаря которому 4п и 2n -растения могли бы обмениваться генами. По­этому удвоение числа хромосом — это единственный путь репро­дуктивной изоляции различных частей популяции в одном поко­лений.