Культурные растения и их происхождение¶

Культурные растения — это растения, виды и сорта которых человек целенаправленно выращивает для удовлетворения своих потребностей: в пище, корме для скота, сырье для промышленности, лекарствах и декоративных целях. В отличие от диких сородичей, культурные формы, как правило, утратили способность к самостоятельному распространению и существуют только при поддержке человека. Их происхождение связано с многовековой историей селекции и одомашнивания, начавшейся в эпоху неолита.

¶Происхождение и центры одомашнивания

Одомашнивание растений (доместикация) началось около 10–12 тысяч лет назад, когда человечество перешло от собирательства к земледелию — так называемая неолитическая революция. Первые очаги земледелия возникли в регионах с благоприятным климатом и богатой дикой флорой. Основоположник эволюционной биологии Николай Вавилов в первой половине XX века выделил семь основных центров происхождения культурных растений, которые он назвал центрами формообразования:

• Южноазиатский тропический центр (Индия, Индокитай) — родина риса, огурца, манго, цитрусовых, сахарного тростника.
• Восточноазиатский центр (Китай, Япония) — соя, гречиха, чай, капуста, лук, просо.
• Юго-Западноазиатский центр (Малая Азия, Средняя Азия, Иран) — пшеница, рожь, ячмень, овес, виноград, яблоня, груша, чечевица, горох.
• Средиземноморский центр — оливковое дерево, капуста (вторичное одомашнивание), свекла, морковь, лен, лавр.
• Абиссинский (Эфиопский) центр — сорго, твердая пшеница, кофе, кунжут, ячмень (вторично).
• Центральноамериканский центр (Мексика) — кукуруза, фасоль, тыква, перец, табак, подсолнечник (частично).
• Андийский центр (Южная Америка) — картофель, томат, арахис, ананас, хлопчатник (вторично), какао.

¶Механизмы и признаки одомашнивания

Процесс превращения дикого растения в культурное происходил постепенно. Первобытные земледельцы отбирали для посева семена наиболее урожайных, крупноплодных и устойчивых экземпляров. Это привело к ряду морфологических и физиологических изменений, отличающих культурные растения от диких предков:

• Утрата естественного осыпания семян — у злаков колос стал ломким у диких форм и прочным у культурных, что облегчает уборку урожая.
• Увеличение размеров плодов и семян — результат отбора на крупноплодность.
• Снижение горечи и токсичности — например, у миндаля и люпина были выведены сладкие формы.
• Потеря способности к самостоятельному размножению — многие культурные растения размножаются только вегетативно (черенками, клубнями) или требуют помощи человека для посева.
• Изменение сроков созревания — появление ранних и поздних сортов, приспособленных к разным климатическим зонам.

¶Классификация культурных растений

Существует несколько подходов к классификации. По хозяйственному назначению выделяют:

• Продовольственные — зерновые (пшеница, рис, кукуруза), зернобобовые (горох, фасоль), масличные (подсолнечник, рапс), плодовые (яблоня, слива), овощные (картофель, капуста), сахарные (сахарная свекла, тростник), тонизирующие (чай, кофе).
• Кормовые — клевер, люцерна, кормовая свекла.
• Технические — прядильные (лен, хлопчатник), каучуконосы (гевея), эфиромасличные (роза, лаванда).
• Лекарственные — наперстянка, ромашка, женьшень.
• Декоративные — роза, тюльпан, сирень.

По биологическим особенностям различают однолетние, двулетние и многолетние растения, а также перекрестноопыляемые и самоопыляемые формы. По происхождению выделяют первичные культурные виды (одомашненные непосредственно из диких) и вторичные (возникшие как сорняки или гибриды первичных культур).

¶Генетическое разнообразие и селекция

Современное разнообразие культурных растений является результатом тысячелетней народной селекции и научной работы. Сорт — это группа растений с устойчивыми наследственными признаками, созданная человеком. В XX веке с развитием генетики появились методы гибридизации, мутагенеза и полиплоидии (увеличения числа хромосом), что позволило вывести высокоурожайные и устойчивые к болезням сорта. Важным достижением стала «зеленая революция» 1960-х годов, когда внедрение карликовых сортов пшеницы и риса в сочетании с удобрениями и ирригацией резко повысило мировую урожайность.

Однако интенсивная селекция привела к сужению генетической базы: большинство современных сортов происходит от небольшого числа исходных форм. Для сохранения генетических ресурсов созданы банки семян, крупнейший из которых — Всемирное хранилище семян на Шпицбергене (Норвегия), а также коллекции Всероссийского института генетических ресурсов растений имени Н. И. Вавилова (ВИР) в Санкт-Петербурге.

¶Значение культурных растений

Культурные растения составляют основу продовольственной безопасности человечества. Около 90 % мирового рациона обеспечивают всего около 20 видов, среди которых ведущую роль играют пшеница, рис и кукуруза. Помимо питания, они служат сырьем для текстильной, фармацевтической, парфюмерной и топливной промышленности. Выращивание культурных растений — центральный элемент сельского хозяйства, определяющий экономику и ландшафт большинства стран мира. В России основными культурами являются озимая и яровая пшеница, ячмень, рожь, картофель, подсолнечник и сахарная свекла.

¶Источники

• Вавилов Н. И. «Центры происхождения культурных растений» (1926).
• Жуковский П. М. «Культурные растения и их сородичи» (1964).
• Синская Е. Н. «Историческая география культурной флоры» (1969).