Роль естественного отбора в эволюции

Чарльз Дарвин полагал естественный отбор основной движущей силой эволюции.

Синтетическая теория эволюции, часто некорректно называемая неодарвинизмом, помимо прочего, опирается на количественный анализ частоты аллелей в популяциях, изменяющейся под влиянием естественного отбора. 

Синтетическая теория эволюции (СТЭ) - современная эволюционная теория, которая является синтезом различных дисциплин, прежде всего, генетики и дарвинизма. СТЭ также опирается на палеонтологию, систематику, молекулярную биологию и другие.

Возникновение и развитие СТЭ

Толчок к развитию синтетической теории дала гипотеза о рецессивности новых генов. Говоря языком генетики второй половины ХХ века, эта гипотеза предполагала, что в каждой воспроизводящейся группе организмов во время созревания гамет в результате ошибок при репликации ДНК постоянно возникают мутации - новые варианты генов.

Каждый ген участвует в определении нескольких признаков. С другой стороны, каждый признак зависит от многих генов. Так мутация попадает под действие естественного отбора, отбор уничтожает сочетания генов, затрудняющие жизнь и размножение организмов в данной среде, и сохраняет нейтральные и выгодные сочетания, которые подвергаются дальнейшему размножению, рекомбинации и тестированию отбором. Причем отбираются, прежде всего такие генные комбинации, которые способствуют благоприятному и одновременно устойчивому фенотипическому выражению изначально мало заметных мутаций, за счет чего эти мутантные гены постепенно становятся доминантными. Таким образом, сущность синтетической теории составляет преимущественное размножение определённых генотипов и передача их потомкам. В вопросе об источнике генетического разнообразия синтетическая теория признает главную роль за рекомбинацией генов.

В итоге для осуществления эволюции необходимо наличие трёх процессов:

1) мутационного, генерирующего новые варианты генов с малым фенотипическим выражением;

2) рекомбинационного, создающего новые фенотипы особей;

3) селекционного, определяющего соответствие этих фенотипов данным условиям обитания или произрастания.

Синтетическую теорию эволюции можно охарактеризовать как теорию органической эволюции путем естественного отбора признаков, детерминированных генетически. В результате многочисленных и самых разнообразных исследований основные положения СТЭ прошли не только успешную проверку, но и видоизменялись, дополнялись новыми идеями.

Вхождение экологии в эволюционный синтез представляло собой заключительный этап формирования теории. С этого момента начался период использования СТЭ в практике систематики, генетики, селекции, продолжавшийся до развития молекулярной биологии и биохимической генетики.

27. Группировки растений. Принципы выбора и сочетания деревьев и кустарников. Разработка группировки растений.

В зависимости от формируемого ландшафта группи­ровки создаются и размещаются с таким расчетом, что­бы обеспечить максимальную возможность обозрения издали - для общего восприятия массива или группы - и вблизи - для осмотра особо интересных декоративных растений и возможного их детального изучения. Экспози­ции могут оформляться ярким газоном, окаймляться тро­пинками и дорожками.

Массив древесных и кустарниковых растений яв­ляется одним из основных композиционных элементов в паркостроении. Он создается и оформляется как состав­ная часть единого комплекса  парка.  Следует избегать излишнего пространственного выделения отдельных груп­пировок (за исключением тех случаев, когда открытое пространство само создается как элемент ландшафта), так как это может привести к расчленению всего массива парка на мелкие группы. Чрезмерное дробление, измель­чение элементов нарушает единство ландшафтной ком­позиции. При объединении древесных и кустарниковых группировок учитываются следующие требования:

а)  массив размещают на дальнем плане ландшафтной или   пейзажной   композиции   с  таким   расчетом,   чтобы крупные деревья находились с тыльной стороны, а мел­кие деревья и кустарники - ближе к видовым центрам и точкам.  Этим  достигается  впечатление  пространства  и законченности пейзажа;

б)   посадка деревьев и кустарников в пределах мас­сива  осуществляется  определенными   контурами,  более плотными в центральной части и разреженными к опушке.

Границы массивов создаются в виде различной плот­ности групп, выступов и полян. При планировке массива необходимо стремиться к возможно большей протяжен­ности опушек. Кустарники размещаются как вдоль опуш­ки, так и в местах больших интервалов между деревьями;

в)   в плане массив   должен   иметь   естественные  жи­вописные очертания без подчеркнутых прямолинейных ря­дов деревьев;

г)  для лучшего пространственного восприятия массив располагают таким образом, чтобы его опушки отступа­ли от магистральных дорог и видовых центров на рассто­яние не менее 100 м;

д)  в целях быстрейшего смыкания деревьев и кустар­ников в создаваемом массиве следует производить загу­щенные посадки - 7500-10 000 посадочных мест на 1 га. Расстояния между рядами делаются достаточными для прохода тракторов и почвообрабатывающих механизмов (2,2-2,5 м);

е)  рубки ухода производятся с таким расчетом, чтобы изреживание массива увеличивалось от центра к пери­ферии.

Видовой состав массивов и группировок также опре­деляется назначением экспозиции. При этом соблюдают­ся следующие требования:

а)   независимо от видового состава хвойные и лист­венные растения не смешиваются, а размещаются в виде самостоятельных группировок;

б)  центр массива формируется из нескольких главных древесных пород, образующих его облик (ландшафтообразующие породы), а по   мере  приближения к опушкам вкрапливаются другие породы, для которых главная по­рода является фоном. При этом соблюдается основной принцип гармонического сочетания и контраста при рас­крытии художественно-эстетических свойств растений.

Солитером называют одиночное растение, которое помещают в отдалении от других комнатных растений с целью привлечения к нему особого внимания.

Одиночное растение следует выбирать особенно тщательно, так как оно, по сути, является декоративным предметом, конкурирующим с остальными элементами. Выбирают солитер, исходя из наличия у него одного или нескольких ниже перечисленных качеств:

• большого размера;

• необычайной формы;

• интересной окраски листьев;

• наличия очень декоративных цветков.

Солитерные растения больших размеров нередко используют еще и для того, чтобы отделить одну часть комнаты от другой (например, в зале "гостиную" от "столовой") или чтобы заполнить образовавшуюся в комнате пустоту.

В качестве солитера можно использовать фикус, пальмы, ложные пальмы, лианы (филодендрон, виноград, тунбергию, хойю, монстеру), ампельные растения (зигокактус, колумнею, хдорофитум), пестролистые растения (бегонию, каладиум, кодиеум, кордилину), а также некоторые декорати

Горшечная группа - это совокупность растений, высаженных в отдельные горшки, но расположенных близко друг от друга. Не является стихийным скоплением цветочных горшков.

По сравнению с одиночным размещением горшечная группа имеет целый ряд преимуществ:

• интересный внешний вид (этакий зеленый оазис среди пустыни застывшей мебели);

• облегченный уход за растениями (главным образом, в отношении полива);

• создание среды с высокой влажностью воздуха, позволяющей выращивать нежные тропические растения.

Для создания стандартной односторонней горшечной группы выбирают 4-12 цветочных горшков с растениями, имеющими сходные требования к условиям содержания (свету, температуре и влажности воздуха, поливу). Основную массу группы образуют декоративнолистные растения, которые группируют таким образом, чтобы получился определенный декоративный эффект. На переднем плане или среди массива зеленой листвы ставят 1-2 горшка с декоративноцветущими растениями. На заднем плане обычно размещают наиболее высокие экземпляры с более темными или более крупными листьями. За неимением таковых, растения заднего плана рекомендуется доставить на подставки, увеличивающие их высоту. В горшечных группах можно использовать и ампельные растения, которые обычно помещают в средней части группы и позволяют гибким свисающим стеблям красиво обрамлять свой и стоящие рядом горшки.

Групповая композиция не обязательно должна быть горизонтальной. В некоторых случаях более уместно вертикальное расположение растений, которое возможно благодаря специальным подставкам. Для создания вертикальной группы обязательно используйте хотя бы одно ампельное растение или лиану. Вертикальные композиции обычно применяют для оформления углов помещения или для деления комнаты на две части. Групповую композицию можно с успехом использовать при оформлении подоконника.

В комнатном садике растения могут быть высажены в общий контейнер либо непосредственно, либо в горшках, помещенных в контейнер, наполненный почвенной смесью. Как правило, в комнатном садике растения чувствуют себя более комфортно, чем в горшечных группах. Но с другой стороны, данная композиция имеет и свои недостатки, к которым относятся: (теснота; плохая вентиляция; опасность заболевания или поражения вредителями большого количества растений одновременно.)

Положение растений в комнатном садике можно улучшить своевременным прореживанием, чтобы растения не мешали друг другу расти. Во избежание появления вредителей и болезней садик необходимо регулярно осматривать. Загнившие побеги и цветы своевременно удаляют.

Все растения комнатного садика должны быть разнообразны по высоте, форме и окраске листьев. При этом нужно учитывать соответствие размеров растений габаритам контейнера. Общую высоту композиции определяет высота самого большого растения. При этом следует избегать слишком высоких экземпляров. Основную массу садика составляют декоративнолистные растения, на фоне которых высаживают красивые цветочные экземпляры. При этом в центр контейнера необходимо поместить горшок с теневыносливым растением, так как на его долю придется света меньше, чем на долю растений, высаженных по краям. Чтобы смягчить угловатые контуры контейнера, в садике рекомендуется посадить ампельное растение или лиану (плющ, традесканцию, карликовый фикус, зебрину).

В качестве контейнера для комнатного садика можно использовать любой водонепроницаемый сосуд достаточного размера. Это могут быть обыкновенный пластмассовый ящик, цветочница особой конфигурации, медный таз, небольшая плошка (для садика из суккулентов иликактусов), деревянный ящик и др. Внутренние поверхности деревянного контейнера перед использованием необходимо обработать водонепроницаемым составом (но ни в коем случае не креозотом!).

Лучше в контейнер высаживать растения в отдельных горшках. Это облегчит уход за садиком в целом и позволит в случае необходимости быстро удалить любое растение (например, при пересадке в горшок большего размера, при удалении отцветшего однолетника или в случае поражения вредителем). Горшки устанавливают поверх дренажного слоя из песка, гальки или мелкого гравия. Промежутки между горшками заполняют торфом таким образом, чтобы он доходил до самого верха горшков. Торф необходимо постоянно поддерживать во влажном состоянии, но не заливать.

"Цветущий горшок". Еще один вид комнатного садика - так называемый "цветущий горшок". Это небольшой контейнер с декоративнолистными растениями, в гущу которых вставлены срезанные цветы. Создать цветочный горшок проще простого. В торф между цветочными горшками помещают стеклянную или металлическую пробирку, наполненную водой. В нее и ставят срезанные цветы, которые по мере увядания заменяют.

Ландшафтная композиция. Особым видом комнатного садика является ландшафтная композиция, представляющая собой реальный ландшафт в миниатюре. Здесь можно найти не только крошечные растения (в том числе бонсай), но и дорожки, водоемы, разные постройки и даже фигурки людей и животных. Естественно, что создание ландшафтной композиции и уход за ней требует от цветовода особых знаний, умений и навыков.

Террариум - это стеклянный или прозрачный пластиковый сосуд, внутрь которого высажены комнатные растения, доступ воздуха в террариум ограничен или полностью перекрыт, в результате чего образуется влажный климат, благоприятный для выращивания нежных и прихотливых растений, которые с трудом переносят суровые комнатные условия. В качестве сосуда для террариума можно использовать широкую бутыль, аквариум или другую подходящую прозрачную емкость.

Для создания бутылочного террариума вам потребуются чистая и сухая вместительная бутылка с Рекомендуются аир, бегония королевская, драцена Сандера, калатея, криптантус, маранта, папоротники, пеперомия, пилея, плющ обыкновенный, селягинелла, фикус карликовый и фиттония. Следует выбирать компактные растеньица с мелкими листьями.

В аквариумный террариум, в отличие от бутылочного, можно высаживать многие растения. Да и сделать это проще, хотя последовательность создания аквариумного террариума та же, что и бутылочного. В качестве посадочного материала не рекомендуются кактусы, суккуленты и быстро разрастающиеся растения. Цветущие растения не запрещены. Особенно эффектно выглядят в аквариуме узумбарские фиалки и орхидеи небольшого размера. Между растениями можно положить камни естественного вида.

Зеленая витрина. Своеобразную зеленую витрину со светолюбивыми растениями можно устроить на окне с двойным стеклом, в этом случае с внутренней стороны окна устанавливают дополнительную раму с дверью из цельного стекла. В результате между наружным стеклом и внутренней дверью образуется террариум шириной, равной ширине подоконника, в котором устанавливают поддон с комнатными растениями, вешают настенные горшки и подвесные корзины.

Для поддержания оптимальных условий содержания растений в террариуме необходимо предусмотреть вентиляцию, лампы дневного света, водяной насос, нагреватель и притенение (для южного окна).

Физиономический принцип. В основу этого принципа положено гармоническое сочетание внешнего облика, формы, текстуры и цвета растений, входящих в определенные композиции, вследствие чего вся композиция отличается эстетическим единством.

Наблюдая и сопоставляя растения в природе и культуре, подмечают их эффектные сочетания. Примерами таких сочетаний могут служить липа и калина; береза, жимолость и чубушник; чубушник и дельфиниум; белые лилии и синие сибирские ирисы; кизил и фиалка. Время цветения этих растений почти всегда совпадает. Приступая к выбору деревьев, кустарников, травянистых растений для определенного объекта ландшафтного дизайна или отдельной композиции, проектировщик должен быть полностью осведомлен об ассортименте декоративных растений, зимостойких в данной местности. Биологические свойства и декоративные качества растений, входящих в ассортимент, рекомендуемый для данной местности, должны быть изучены настолько глубоко, чтобы при проектировании автор проекта мог легко вызвать в своем воображении облик каждого растения, как в возрастных стадиях, так и в определенном сезоне.

При распределении зеленых насаждений на проектируемой территории необходимо стремиться к тому, чтобы происходило быстрое естественное формирование задуманных пейзажей при наименьших материальных затратах. Этого можно достичь при условии, если отдельные виды растений будут размещены на таких местах, которые наиболее полно отвечают их экологическим требованиям, и в таких сочетаниях, которые наиболее близки к их естественным природным сочетаниям — фитоценозам.

При формировании ландшафтных композиций из растительности необходимо учитывать следующее:

1) основные породы деревьев выбирают и группируют по высоте, текстуре и в соответствии с экологическими требованиями;

2) листопадные деревья и кустарники используют в качестве сопутствующих вечнозеленым, чтобы подчеркнуть сезонные изменения в окраске;

3) выбираемые деревья должны соответствовать размеру и масштабу композиций;

4) при одиночном расположении крона одного дерева не должна распространяться на сферу влияния кроны другого дерева;

5) необходимо знать сроки, когда дерево войдет в период своего полного развития, знать его долговечность, согласовывать продолжительность жизни деревьев, входящих в определенную композицию;

6) нельзя использовать в одной группировке много видов деревьев. Группа из одного-двух видов выглядит более эффектно (закон простоты);

7) в композиции должен доминировать один вид, остальные — подчинены (закон доминирования);

8) деревья, входящие в композицию, должны гармонировать между собой и иметь сходные черты по цвету, форме, текстуре (закон гармонии);

9) отведенные для растений места должны соответствовать их экологическим требованиям, а участвующие в композиции растения разных видов не должны вступать в антагонистические отношения.

Экологический принцип.

Экология — учение о связи растений с окружающей средой. Согласно этому учению, каждая растительная форма несет отпечаток тех географических и климатических условий, в которых произошло формирование данного вида. Именно поэтому растения так хорошо приспособлены к местам своего природного обитания и так с ними гармонируют. Несоответствие условий произрастания требованиям развития растений отражаются на их внешнем облике: растения резко меняют форму, размеры и окраску листвы, число цветков, интенсивность их окраски и другие качества. Многие растения выявляют полностью свои декоративные качества лишь при определенных условиях. Дуб получает мощные, величественные формы только на глубоких и богатых почвах. На бедных и сухих он отстает в росте и принимает уродливую форму. Сосна же, наоборот, наиболее декоративна на сухих почвах. Условия произрастания должны быть основным критерием определения состава растительности и распределения ее по территории объекта зеленого строительства. Обеспечить эти условия для размещения в ландшафтном пейзаже растений — первоначальная задача дизайнера, в противном случае самые лучшие задуманные сочетания и композиции обречены на неудачу. Благодаря согласованности характера насаждений с характером окружающей среды растения хорошо развиваются и образуют гармоничную композицию.

Фитоценотическии принцип.

Фитоценология — учение о совместном произрастании растений. Фитоценоз, или растительное сообщество, есть совокупность растений, произрастающих совместно, характеризующихся определенным составом и взаимовлиянием. По мере развития растения, входящие в состав композиции, вступают между собой во взаимоотношения, которые либо благоприятствуют, либо мешают их росту и развитию. При этом более вероятно, что благоприятные взаимоотношения внутри создаваемых растительных группировок будут чаще возникать в тех случаях, когда подбор растений в них приближается к естественным природным сочетаниям.

Семантический принцип.

У деревьев и кустарников, принадлежащих к одному и тому же роду, очень много общего в форме кроны, характере ветвления, форме ствола, фактуре и окраске коры. Сочетание в совместных посадках деревьев различных видов, но одного и того же рода подчеркивает общую форму, свойственную всему роду. Так, среди берез бородавчатых или пушистых береза любого другого вида, хотя бы и привезенного из очень далеких мест, не выглядит чужеродной.

Деревья и кустарники являются наиболее рациональным видом озеленения. Они не требуют такого систематического ухода, как цветы и вместе с тем приносят большую биологическую пользу. Многие из них имеют красивую форму и окраску листьев, красиво цветут и обладают приятным запахом.  Особую группу деревьев и кустарников составляют плодовые растения, которые следует широко применять в озеленении дворов. Подбор дендрологического состава деревьев и кустарников для озеленения дворов следует производить в соответствии с почвенно-климатическими условиями, в которых расположен озеленяемый двор. Подбирая деревья и кустарники в соответствии с климатической зоной, в которой расположен город, необходимо обращать особое внимание на местные условия, в которых будет посажено то или иное растение. В зависимости от размеров двора и его освещенности следует подбирать деревья и кустарники с учетом их роста и теневыносливости, газостойкости и пр. По росту деревья и кустарники делятся на сильнорослые, средние и низкорослые. К сильнорослым деревьям, достигающим высоты более 18-20 м, относятся: тополь, клен остролистный и серебристый, граб обыкновенный, ива белая, каштан конский и др. Эти деревья следует садить лишь в больших дворах, площадь которых обеспечит в будущем успешный рост и достаточное освещение для цветов и кустарников. К средним деревьям, достигающим 8-15 м высоты, относятся: клен татарский, ива плакучая, черемуха обыкновенная, из фруктовых - груша, яблоня и др. К числу низкорослых деревьев, достигающим 10 м высоты, следует отнести рябину, клен шаровидный, вишню, сливу, черешню и др. Знание размеров взрослого дерева позволяет заранее предусмотреть характер будущего озеленения. Так, высокие деревья следует садить на периферии участка, вдоль высоких стен и заборов, средние и низкие деревья больше пригодны для устройства аллей и групповых посадок по середине двора. Аналогично деревьям по росту различают также и кустарники. К высокорослым кустарникам (более 1,5 м) относятся: акация желтая, барбарис обыкновенный, жимолость обыкновенная, боярышник обыкновенный, сирень, жасмин, шиповник, лох серебристый и др. Высокие кустарники следует использовать для устройства живых изгородей и для посадок при глухих стенах и заборах. К средним кустарникам от 1 до 1,5 м относятся: жимолость татарская, форзиция, спирея сливолистная. К низким кустарникам высотой до 1 м - спирея Вангутта, роза Ругоза, магония. Низкорослые и средние кустарники следует применять для посадок вдоль аллей у скамеек и беседок, а также вдоль стен. В создании декоративного озеленения большое значение имеет не только рост деревьев и кустарников, но также цвет листьев, красивое цветение, естественные декоративные формы, запах и другие свойства. По цвету листьев растения следует подбирать таким образом, чтобы на фоне темной зелени четко вырисовывались светло-зеленые или желто-зеленые тона. К числу растений со светлыми тонами относятся: ива белая и плакучая, лох и клен серебристый, тополь белый,ель голубая. Из декоративных деревьев и кустарников можно рекомендовать такие красиво цветущие виды, как каштан конский, акация белая, черемуха и рябина обыкновенная, сирень, жасмин, жимолость, калина, шиповник, спирея. Многие из них (рябина, калина, боярышник, жимолость) декоративны не только своими цветами, но и плодами темно-красного цвета, которые большую часть лета и осени украшают сад. Многие цветущие деревья и кустарники выделяют эфирные масла, запах которых благотворно сказывается на человеческом организме. Всем, например, известен свежий опьяняющий аромат цветущих лип, сирени, черемухи, жасмина, малины душистой и др. При размещении деревьев и кустарников на территории двора большое значение имеет их теневыносливость. В небольших дворах с высокой застройкой садят только теневыносливые породы деревьев, а под высокорослыми деревьями с широкой кроной следует садить теневыносливые кустарники. К наиболее теневыносливым деревьям относятся: липа, черемуха, рябина, ель; к кустарникам - барбарис, клен татарский и др. Такие деревья, как тополь белый, ясень, ива, и кустарники - спирея, шиповник, боярышник, лох серебристый, - следует садить на открытых, хорошо освещенных солнцем местах. Большая поверхность кроны деревьев и кустарников способствует хорошему газообмену и выделению влаги. Некоторые растения обладают также высокими газостойкими качествами. Такие растения называются газостойкими и имеют особую ценность в озеленении промышленных городов. Из газостойких пород для посадки во дворах следует рекомендовать липу обыкновенную, ясень, тополь, акацию, лох, боярышник, сирень, калину обыкновенную и др. В больших дворах можно применять посадку деревьев в виде аллей или групп. При посадке аллей следует выбирать деревья одной породы и возраста и располагать их через равные интервалы. Для небольших дворовых аллей можно рекомендовать липу, тую, платан, тополь пирамидальный. Для групповых и одиночных посадок - клен серебристый, иву плакучую, березу, ель, рябину обыкновенную. Возле дорожек, на фоне зеленого газона, хорошо посадить групповые или одиночные экземпляры красивых кустарников: сирень, жасмин, лох серебристый, шиповник, калину, айву японскую, спирею всех видов и др. При групповой посадке деревьев и кустарников следует избегать большого числа видов, желательно, чтобы их было не более двух и чтобы они удачно дополняли друг друга. Хорошо сочетать кустарники с деревьями и кустарники с многолетними цветами. Например, групповые и одиночные деревья можно обсадить вокруг кустарниками, а у высокорослых кустарников посадить цветы.

Примеры:  • рядом с елью могут расти сосна, береза, лещина, рябина;  • рядом с сосной хорошо растут карагана, дрок, можжевельник, лещина, дуб. Удачно соседствуют друг с другом следующие группы растений:  • лиственница,шиповник,таволга,ель,пихта;  • груша,яблоня, черемуха, калина, лещина, бересклет;  • ель, береза, чубушник, жимолость, шиповник. 

При расположении растений в большой или малой композиции непременно надо учитывать:  • Caмые высокие растения помещают сзади -они служат основным фоном для среднерослых пород, а на переднем плане - самые низкие и стелющиеся культуры.  • Полезно привлекать в композиции и травянистыe цветочно- декоративные растения, цветение которых совпадает с цветением кустарников.  • Белый ствол березы хорошо сочетается с голубыми ирисами или незабудками; • жимолости и чубушники - с дельфиниумами или наперстянками;  • спиреи серая и острозазубренная - с нарциссами Актея и с поздними тюльпанами;  • сирень-с ранними пионами и маком восточным;  • Хорошо собрать рядом несколько разрезнолистных форм или культур с разноцветной листвой.  • Желательно в одну группу сажать кустарники, цветущие в одно время или, наоборот, поочередно в течение всего лета. • Не следует применять, особенно на небольших приусадебных участках, многовидовые композиции. Группа из двух-трех хорошо сочетающихся видов выглядит вполне эффектно. • Листопадные кустарники и деревья лучше подчинять вечнозеленым, так как на их фоне ярче проявляются сезонные изменения листвы.