1.2 Понятие об ареале
Слово "ареал" происходит от латинского слова аrеа - площадь, пространство. В биологической литературе под ареалом географическим (аrеа geographica) понимают пространство на поверхности Земли (или в акватории), занятое каким-либо видом растения (или животного). В пределах ареала вид присутствует в местообитаниях, соответствующих его экологии. Можно говорить об ареале не только отдельных видов, но и более крупных систематических групп (таксонов), их объединяющих. Можно вычерчивать ареалы растительных группировок, например площадей распространения степей, разных типов лесов, лугов, пустынь и т. д. Учение об ареалах, иначе ареология, ставит своей задачей изучить области распространения (ареалы) конкретных систематических единиц флоры или растительности. Данную науку в последнее время именуют также хорологией.
В результате изучения ареала какой-либо систематической единицы в природе, по литературным данным или гербарным материалам его вычерчивают на географической карте. Техника изображения ареала следующая:
на карте страны или другой территории местонахождение организмов изучаемого вида обводят контурной линией, а затем выделенную территорию окрашивают или заштриховывают;
все известные местонахождения особи изучаемого вида отмечают точками, кружками или какими-либо другими условными знаками, затем крайние пункты местонахождения соединяют сплошной линией (или не соединяют). Первый метод - контурный - чаще применяют при изображении крупных таксонов на больших площадях распространения, второй способ - точечный - при детальных флористических исследованиях.
В природе невозможно найти два идентичных ареала; они обязательно различаются размерами, формой, характером границ. Форма ареала зависит от ряда причин. К важнейшим из них относят исторические судьбы данного вида, разнообразие (пестроту) местообитаний, соответствующих данному виду, взаимоотношения с другими видами растений и животных (включая человека). Различают ареалы природные, т. е. сформировавшиеся естественным путем, и искусственные. Последние возникают под влиянием хозяйственной деятельности человека. Размеры ареала чрезвычайно разнообразны, что для каждого таксона обусловлено исторически. Выяснение истории изучаемого вида, рода или семейства во времени и пространстве составляет главную цель исторической географии.
Пределы распространения вида, его границы определяются комплексом причин. К числу непреодолимых препятствий для распространения вида относят механические: горные хребты, водные пространства, пустыни. Климат также может представлять непреодолимый рубеж. Долгое время, вплоть до 19 столетия, считалось, что климатические границы ареала обусловлены только температурами. В наши дни выяснено, что климатическую границу ареала определяет совместное влияние двух факторов - температуры и влажности. Строго говоря, граница ареала зависит от совокупности факторов, важнейшие из которых, помимо климатических, - почвенно-грунтовые условия и биотические (конкуренция с другими растениями).
Иногда выделяют исторические границы ареала, которые сформировались в отдаленные геологические периоды и не могут быть объяснены современными причинами. Границы ареала, определяемые экологическими факторами, в том числе и биотическими (например, наличие конкурентных видов или отсутствие симбиотического компонента), как правило, подвижны. В одних случаях границы ареала расширяются, в других сокращаются. В первом случае имеют место прогрессирующие, т. е. растущие, ареалы, во втором - редуцирующиеся, сокращающиеся. Изучение изменений границ в исторической перспективе - одна из первоочередных задач исторической географии.
Границы ареала на всей протяженности могут определяться разными факторами. На одних отрезках границы, например южной, может быть дефицит влаги или засоленность почвы; на северных - дефицит тепла, а на западном или восточном участке продвижение вида ограничивает эколого-ценотическая обстановка. Таким образом, ограничивающая (экстремальная) обстановка на разных участках границы ареала обусловлена, как правило, разными факторами. Следовательно, и популяции вида, формирующиеся под влиянием экстремальной обстановки, будут качественно неодинаковы. В разных направлениях будет развиваться и процесс адаптации - микроэволюции. На границах ареала дислоцированы наиболее контрастные популяции как по структурно-физиологическим, биохимическим, так и по хозяйственно ценным свойствам. Здесь разнообразнее и материал для работы селекционера по созданию сортов.
Изложенное представление вполне согласуется с дарвиновской миграционной концепцией. По Ч. Дарвину, вид, возникнув где-либо, начинает затем расселяться в разных направлениях потенциально по всем радиусам. На пути расселения популяции вида там и здесь сталкиваются с новыми экологическими условиями, в том числе и биоценотическими, и вступают с ними в определенные взаимоотношения, нередко антагонистические: по отношению к компонентам (видам) фитоценозов - конкурентные. Указанные взаимоотношения и вызывают процесс адаптивных изменений - микроэволюцию.
Величина ареала зависит не только от названных объективных причин. Нередко важную роль при очерчивании границ ареала играют субъективные взгляды исследователя, его отношение к пониманию биологического вида. Суть в том, что одни ученые - флористы и систематики понимают вид крупно, в масштабе линнеевских видов - линнеонов; другие - узко и конкретно, в масштабе жорданонов. Жорданон - внутривидовой таксон, введенный Г. Дефризом и названный в честь французского ботаника А. Жордана, известного тем, что в рамках одного вида растения семейства Капустные (Brasstcaceae), а именно крупки весенней (современное наименование веснянка весенняя - Erophila verna), описал 200 мелких наследственных форм, которые предложил рассматривать в ранге видов.
Диапазон ареалов по величине очень широк. Известны виды, распространенные на всех континентах мира, кроме Антарктиды. Их ареал простирается почти на половину суши нашей планеты. Данные виды называют космополитами (от греч. kosmos - вселенная и polites - гражданин). Термин ввел в ботаническую географию А. Декандоль (1855). Он же привел список растений-космополитов.
К космополитам относят некоторые водно-болотные растения, например тростник обыкновенный (Phragmites communis), рогоз широколистный (Typha latifolia) и рогоз узколистный (Г. angusufolia), род рясок (Lemna). Среди космополитов многие сорняки полей и рудеральные растения: пастушья сумка (Capsela bursa-pastorts), мятлик однолетний (Роа аппиа), марь белая (Chenopodium album), подорожник большой (Plantago major). К космополитам можно отнести род одуванчиков (Таrахасит), семейство Мятликовые (Роасеае) и др. Космополитные таксоны формируют соответственно и космополитные ареалы (рис. 1). Последние служат антиподами эндемичных ареалов.
Космополитизм в мире растений пропорционален рангу систематических групп. Так, значение соотношения космополитных и некосмополитных видов намного меньше, чем соотношения таковых родов. Отношение космополитных семейств к некосмополитным в процентах превосходит таковое у родовых групп.
Ареалы многих видов растений ничтожно малы. Рекордно миниатюрный ареал имеют замечательный среднеазиатский вид нидзведския семиреченская (Niedzwedzkia semiretschenskia) и сибирский вид мегадения Бардунова (Megadenia bardunovii). Ближайшие родичи упомянутых видов находятся в тропиках. В Крыму незначительный по площади ареал занимает сосна Станкевича (Pinus stankewiczii), а на Кавказе - сосна эльдарская (Р. eldarica).
Миниатюрные ареалы имеют, как правило, древние эндемичные виды - палеоэндемики. От последних следует отличать неоэндемики - молодые виды, еще не успевшие
Рис. 1. Ареал папоротника орляка (Pteridium aquillinum) как пример космополитического распространения: 1 - пространства, где орляк встречается массово; 2 - граница массового распространения орляка; 3 - участки, где орляк встречается спорадически достаточно широко распространиться по земной поверхности, например некоторые виды колокольчика (Campanula), встречающиеся только на Кавказе.