2 растения одного вида сравнить: 1)сравнить 2-3 растения одного вида (или отдельные органы:листья,семана ,плоды и др.)2)найти признаки сходства в их…

Содержание

Декоративный огород

Немного истории

Первые огороды появились давно, на заре цивилизации. Человек решил, что выращивать растения рядом со своим жилищем гораздо надежнее и выгоднее, чем собирать съедобные растения, растущие в дикой природе. Конечно, в те далекие времена никто не задумывался об эстетике огородов, главной задачей было прокормиться. Сады, в которых стали выращивать красивые растения, появились гораздо позднее, сначала на Востоке, а потом в средневековой Европе.

Первые огороды с регулярной планировкой известны с XIV века. Они представляли собой разграниченные зоны с плодовыми деревьями и небольшими садиками, в которых выращивались разнообразные овощи, пряные и лекарственные травы, цветочные растения. Сады такого типа, в основном, располагались на территориях монастырей и замков богатых феодалов.

Монастырские сады и огороды имели строгую геометрическую планировку, но выглядели очень изысканно. Изыск заключался в том, что декоративные деревянные шпалеры и решетки повторяли в своем рисунке элементы архитектуры, то есть просматривалась прямая связь архитектуры с ландшафтной композицией.

Наиболее известным примером регулярных огородов является декоративный огород Вилландри во Франции. Все элементы выполнены из огородных культур, а традиционные садовые растения выступают лишь как дополнение, прекрасно сочетаясь с эффектными овощами.

В России по указу Петра I во всех крупных городах были устроены аптекарские огороды при монастырях и военных госпиталях. Самым образцовым считался огород, который появился в 1714 году на Аптекарском острове в Санкт-Петербурге. Его отличал традиционный для Западной Европы регулярный стиль, но он был несколько сдержан по разнообразию использованных в нем растений.

Регулярная планировка

В современном декоративном огороде дружно соседствуют овощи, пряные травы, цветочные и плодовые культуры. Размеры и форма такого огорода зависят от ваших возможностей, а стиль – от ваших предпочтений.

Давайте разберемся в основных принципах и требованиях огорода в регулярном стиле:

1. Самое главное – участок, отведенный под такой огород, должен быть ровным.

2. Обязательным является осевая планировка и симметрия.

3. Наличие прямых гравийных или мощенных натуральным камнем дорожек.

4. Лучше, если такой огород будет окружен оградой или живой изгородью.

5. Присутствие симметричных акцентов, в виде растений, скульптур, кадок с цветочными культурами или травами.

6. Форма гряд и их расположение должны образовывать четкий геометрический рисунок в виде квадрата, круга или прямоугольника.

7. Наличие низких формованных бордюров, которые являются обязательным элементом в построении регулярных огородов.

В условиях средней полосы России в качестве бордюрных растений подойдут: астра кустарниковая, иссоп, шалфей, шнитт-лук, карликовые сорта барбариса Тунберга, чубушник венечный ‘Гном’ и даже сорта листового салата, а также петрушка, кориандр, морковь.

При создании бордюра советую придерживаться следующих правил:

— в бордюрах следует использовать растения одного вида или сорта, либо сходные по высоте и плотности, чтобы не нарушалась четкая бордюрная линия;

— растения в бордюре должны быть невысокими, с плотными кустиками, стабильно декоративными и хорошо поддающимися стрижке;

— в овощные бордюры следует включать культуры с поздним и средним сроком созревания, так как они долго остаются декоративными;

— оптимальные условия агротехники (свет, полив, почва) должны быть выровненными на всем протяжении бордюра, иначе он будет выглядеть неоднородным, а, следовательно, не качественным.

8. Приветствуется использование конструкций для вертикального озеленения (перголы, шпалеры, трельяжи), которые хорошо разграничивают зоны и сектора огорода.

9. В качестве акцентов следует применять формованные деревья или кустарники. С этой ролью хорошо справятся: липа, клен приречный, бирючина, пузыреплодник, боярышник сливолистный, туя западная, ель европейская, тис и др.

10. Обязательное использование лекарственных, пряных и ароматических трав, а из цветочных культур классическими для декоративных огородов являются розы, лилии, ирисы и вьющиеся однолетники.

Свободная, или пейзажная планировка

Остановимся на основных принципах создания декоративного огорода в свободном стиле:

1. Для пейзажного стиля характерны свободные, тяготеющие к природным, плавные линии планировки.

2. Растения размещают не в геометрическом порядке, а используя совсем другие композиционные приемы.

3. Группы из растений составляются также по декоративным признакам, учитывая форму; размер; цвет и фактуру листьев, цветков, соцветий и плодов, но, в них совсем отсутствует симметрия.

4. Важным преимуществом такой планировки является выбор любого места участка под огород, например, в зоне барбекю или около летней кухни. Это может быть миксбордер, в котором будут присутствовать посадки овощей, лекарственных и пряных трав, зеленных культур, однолетних и многолетних травянистых растений и даже декоративных кустарников. Такой миксбордер вам будет очень легко вписать в уже сложившуюся структуру сада. Особенно это актуально для небольших участков, во-первых, вы вносите новый элемент в дизайн сада, во-вторых, получаете возможность собирать урожай полезных культур, не выделяя дополнительной площади под огород. Даже из одних овощных культур такой миксбордер будет выглядеть очень оригинально, добавляя разнообразие в дизайн сада.

5. Но, к созданию декоративно-овощного миксбордера надо подойти продуманно, иначе вы рискуете получить просто большую и бестолковую овощную грядку.

На что надо обязательно обратить внимание при проектировании такого миксбордера:

— высота растений, чтобы передний план не перекрывал вид на растения среднего и заднего плана, если планируемая посадка будет одностороннего обзора. К тому же, вы добьетесь правильного распределения света для растений;

— цветовое решение на ваше усмотрение, но все же, огородный цветник будет более эффектным и привлекательным, если построить его на цветовых контрастах.

6. Форма огородного цветника может быть самой разнообразной, в виде волн или завитков. Обратите особое внимание на междурядья, которые должны быть аккуратными и способными подчеркнуть рисунок вашего огорода. Их можно засыпать щепой, цветным гравием или древесной корой (толщина слоя 15–20 см). Все эти отсыпки подходят для огорода, расположенного на ровном участке, в противном случае первый сильный дождь смоет их на грядки с растениями.

Огород в стиле кантри

Прародительницей огородов в стиле кантри является известный английский ландшафтный дизайнер Гертруда Джекилл. Она ратует за то, что в небольших коттеджных садиках всегда найдется место не только для цветов и декоративных деревьев и кустарников, но и для овощей и пряной зелени.

Ухоженные грядки с салатом, луком, петрушкой, свеклой и морковкой выглядят очень привлекательно, но если к ним подсадить декоративную капусту и цветочные культуры, то это уже самые настоящие цветочные клумбы!

В таких огородах высаживают большое количество цветочных растений, многие из которых дикоросы, имеющие привлекательный внешний облик.

Места под посадку растений могут иметь правильную геометрическую форму или вольную в виде цветников и миксбордеров.

Обязательный элемент в окружении огорода – живые изгороди, которые выполняют из декоративных кустарников или травянистых многолетников.

В огородах стиля кантри все малые архитектурные формы выполняют из дерева. Из него делают перголы, летние беседки и садовую мебель: столы, стулья, скамьи и кресла. Приветствуются также элементы дизайна, выполненные из ивового прута: плетни-ограждения, корзины для овощей, опоры в виде конуса для вьющихся растений (душистого горошка, декоративной фасоли, вьюнков).

Эффектным и очень уместным дополнением к огородам в стиле кантри будут предметы сельского обихода и изделия народных промыслов – глиняные горшки, лейки, корыта, бочки, тачки, потешные пугала и т. д.

Декоративные признаки овощных культур

Среди овощных культур найдется много растений, которые по своим декоративным качествам не уступают однолетникам и многолетникам. Они способны обратить на себя внимание в качестве акцентных растений, незаменимы в бордюрах, вертикальном озеленении, а пряные и ароматические травы насытят воздух приятными ароматами, которые благотворно действуют на психику человека.

Окраска

Вариантов множество, это и бордовые листья салатов и базилика, малиновые и желтые черешки мангольда и свеклы столовой, пестрая листва некоторых сортов шалфея и тимьяна.

Незаменимые растения для декоративных огородов – настурция и бархатцы, палитра окраски их цветков очень велика и разнообразна. Они разбавят монотонную зелень капустных и морковных грядок, защитят посадки от вредителей и болезней. Ведь известно, что несколько кустиков настурции, высаженные на грядке с томатами, отпугнут от них белокрылку, или, бабочки-капустницы выберут для кладки яиц, настурцию, а на капусту не обратят внимание.

Желтые зонтики укропа внесут в композиции легкую дымку, создавая при этом им дополнительный объем и воздушность.

А, как хороши серебристые, резные листья кабачков, на фоне которых другие растения будут выглядеть более контрастно.

Интересные сочетания дают ажурные листья моркови с сизо-зелеными стрелками шнитт-лука, который к тому же и эффектно цветет, выбрасывая сиреневые головки небольших соцветий.

Фактура листьев

Для овощных культур, пожалуй, фактура листьев является основным декоративным признаком. Ведь у большинства из них внешний облик формируется листовой массой. Многие культуры создают насыщенные зеленые пятна разных оттенков: светло-зеленые, изумрудные, темно-зеленые, золотисто-зеленые и т. д. за счет фактуры листвы. Это щавель, эстрагон, морковь, всевозможные луки и различные сорта петрушки и салата.

У овощных культур листья могут быть гладкие и блестящие, опушенные и гофрированные, как, например, у салатов и декоративной капусты. Достойным украшением любого огорода будут и такие крупные, архитектурные растения, как хрен, ревень, артишок.

Особенно привлекательно смотрятся сочетания, построенные на контрасте растений с крупными листьями с видами, образующими изящные ажурные кусты. Например, огромные гофрированные листья капусты листовой и перистые кустики моркови или кустового укропа.

Плоды

Плоды у большинства растений бывают очень привлекательными по форме и окраске – от ярко окрашенных тыкв и кабачков до красных помидоров и миниатюрных алых и зеленых перчиков.

Необыкновенно хороши представители семейства тыквенные: патиссоны, кабачки и ее величество тыква. Это просто произведение искусства, такие они разнообразные по форме, окраске и размерам. Декоративные сорта тыквы будут украшать ваш огород до поздней осени, а избранные станут украшением кухни или столовой. Из мелкоплодных сортов тыквы можно делать различные композиции, которые разнообразят интерьер вашей кухни в городской квартире.

Учитывая декоративные признаки овощных культур, и включив свою фантазию и полную свободу творчества, можно добиться потрясающих результатов. Самое главное можно экспериментировать каждый год, вводя в композиции новые овощные культуры и их сорта.

Пряно-ароматические и лекарственные растения

Без этих травянистых растений декоративный огород будет не полным. Вот, небольшой перечень культур, который стоит включить в ассортимент декоративного огорода:

1. Базилик мятолистный – теплолюбивое растение, которое выращивают как однолетнее, высотой до 50 см. Декоративность ему придают темно-фиолетовые листья и бело-розовые цветки. Обладает интенсивным пряным ароматом.

2. Лофант анисовый обладает лечебными свойствами, имеет сильный анисовый аромат, способен украсить любой цветник, есть декоративные формы с оранжевыми и малиново-пурпурными соцветиями.

3. Душица обыкновенная – многолетнее травянистое растение, используется в кулинарии и обладает лекарственными свойствами. Возможно выращивание в контейнерах.

4.Шалфей мускатный – многолетнее пряно-ароматическое и лекарственное растение с красивыми цветками розового или лилового цвета.

5. Мяту длиннолистную отличают эфироносные, сизо-зеленые листья и лиловые колосовидные соцветия. Чай с мятой – приятный и полезный напиток, который вас согреет и напомнит об ушедшем лете.

Ольга Никитина, ландшафтный дизайнер

Помидофель – томаты и картофель / Правильное выращивание / Преимущества и недостатки

Современной науке под силу многое. Например, выращивать на одном растении и помидоры, и картофель, что позволяет сэкономить место на дачном участке, воду, ведь поливать придется только одно растение, физические силы, ведь и ухаживать предстоит только за одним кустом. А если нет приусадебного участка или дачи, то вырастить урожай собственной картошки и помидор можно и на балконе, посадив растение в объемную емкость или в обычное ведро.

В интернете, специальной литературе можно встретить несколько различных названий этого удивительного, экзотического растения: томофель, помидофель, томатошка, картофелетомат, помидорфель. А британские ученые назвали свое детище – TomTato. Но не стоит искать в продаже посадочный материал помидофеля. Это не результат генной инженерии и семян, из которых можно было бы вырастить такое чудо, просто не существует.

Помидофель – томат или картофель?

Картофель и томат относятся к одному семейству Solanaceae. Именно поэтому идея вывести растение, которое давало бы урожай сразу двух видов овощей предпринимались достаточно давно. Первая известная попытка принадлежала американцу Лютеру Бербанку (1849—1926). Методом селекции он вывел из картофеля новое растение Pomato potato + tomato. Гибрид Бербанка давал урожай вкусного желтого картофеля и не менее вкусных, ароматных плодов, напоминающих томаты белого цвета. Но повторить его эксперимент оказалось достаточно сложно, он не заслужил внимания и постепенно был забыт.

Следующую попытку в 3-х годах 20 века предпринял русский ученый Н.В. Бруснецов. Его опыт, напротив, вызвал широкую положительную реакцию, как со стороны общественности, так и в ученых кругах. «Карликовый Брусенцов», как назвал растение автор, был результатом прививки томата на картофель.

Аналогичный метод был разработан и учеными из института биологии развития имени Макса Планка (Германия, Тюбинген) в 1977 году. Но наибольшего успеха достигли сотрудники британской компании «Thompson and Morgan». Пол Хэнсорд, главный технолог предприятия, признался, что однажды видел нечто подобное и решил воспроизвести. Более 15 лет он и его коллеги из Новой Зеландии трудились над созданием технологии и в результате в 2013 году смогли представить чудо-овощ TomTato широкому кругу «зрителей».

Сегодня Thompson & Morgan продают в год свыше 100000 растений во всем страны мира. Создатели утверждают, что у их продукта огромные перспективы, ведь выращивать помидофель можно зимой и летом в комнатных условиях, получая вкусные и ароматные помидоры черри (фирма использует именно этот сорт томатов), до 500 шт. с куста, и несколько килограммов белых клубней картофеля.

Плюсы и минусы прививки

Стоимость саженцев довольно высока, ведь компания является полновластным «хозяином» рынка, а спрос на чудо-растение постоянно растет. Считается, что произвести прививку в домашних условиях практически невозможно. Однако российские огородники успешно повторяют опыт, ведь результаты позволяют получить сразу несколько преимуществ:

за счет выращивания на одном кусте овощей двух разных видов экономится место на грядках;

сохраняются все полезные свойства каждого овоща и при этом не страдают вкусовые качества;

плоды и клубни получаются меньшего размера, но суммарный их объем остается на прежнем уровне;

возможность выращивать на своем участке оригинальное, экзотическое растение, которого нет у соседей.

Разумеется, есть и ряд недостатков, с которыми придется смириться:

собрать с растения семенной материал не получится, саженцы получают только с помощью прививки, при этом первые 2-3 недели после этого растения требуют тщательного ухода, постоянного внимания;

не все прививки оказываются успешными, некоторые растения неизбежно погибнут, пока огородник не приспособится к особенностям данного агротехнического приема;

питательные вещества распространяются по плодам неравномерно, чтобы «питания хватило на всех» придется многократно вносить в почву удобрения.

Методы прививки

Прививка томата на картофель не намного сложнее, чем аналогичная процедура, проводимая для других растений. Этот способ активно развивался в прошлом столетии. Он дает садоводу-огороднику массу преимуществ:

усиление иммунитета растения к отрицательным воздействиям со стороны среды;

сокращение вегетативного срока развития;

повышение урожайности;

возможность получения урожая двух сортов с одного растения.

Чаще всего его применяют для плодовых растений одного вида. Можно проводить и межвидовые прививки, но они сопряжены с рядом сложностей. Прививка травянистых растений тоже сопряжена с необходимостью решения ряда проблем, поскольку в стеблях нет запаса питательных веществ, которые они могли бы расходовать, пока длится процесс срастания.

Для того чтобы выполнить прививку нужно иметь два растения: подвой (картофель) и привой (томат). Их выращивают по отдельности в контейнерах для проращивания, рассадных ящиках, заполнив их купленной в магазине или приготовленной самостоятельно почвосмесью (грунт, перегной, торф в пропорции 1:1:1). «Операцию» можно проводить после того, как толщина стеблей достигнет 0,5-1 см. При более поздних сроках стебли грубеют и вероятность срастания снижается. Выполнять прививку можно несколькими способами.

Копулировка

Этот метод, известный под названием прививка черенками, подходит для тонких растений, поэтому оптимален для картофеля и томатов. Острым стерильным ножом стебли аккуратно срезаются под одинаковым углом. Можно сделать V-образный разрез с одним и тем же наклоном. Это позволит максимально увеличить площадь соприкосновения и повысить возможность приживления растений.

Верхнюю часть картофельного стебля выбрасывают, а к нижней прикладывают обрезанную вершинку томата, плотно прижимают и обматывают бактерицидным пластырем. Полученное растение убирают в темное, прохладное место, где нет сквозняков, что повышает его шансы «на выживание».

Прививка в расщеп

Один из наиболее простых способов. Подходит для случаев, когда толщина стебля подвоя (картофеля) больше, чем у привоя (томата). Технология довольно проста, для ее выполнения также нужен острый стерильный нож или лезвие. С томата срезается верхушка, таким образом, чтобы она была выше первых двух листочков, но толщина стебелька должна быть меньше, чем у картофеля. Конец осторожно обрезается с двух сторон, ему придается вид клинышка. Полученный стебелек ставится в емкость с водой.

С картофельного куста также аккуратно, на выбранной высоте, перпендикулярно стеблю срезается верхушка. Она больше не понадобится и ее можно выбросить. На срезе делается расщеп (разрез), глубина которого должна равняться размеру клиновидного среза, сделанного на верхушечной части томата: примерно 1-1,3 см. Привой вставляется в расщеп и закрепляется при помощи клипсы, лейкопластыря, фольги. Для того чтобы снизить нагрузку на стебель, растение подвязывают к опоре.

Аблактировка с язычком

Этот метод, благодаря своей эффективности, высокой приживаемости, широко применяется для прививки различных огородных растений. Технология отличается от двух предыдущих тем, что привой не отрезается от корня. Процедура состоит в надрезании стебля на глубину 1/3 или 1/2 его толщины, при этом длина его должна составлять 3-4 толщины. Подвой надрезают снизу вверх, а привой наоборот – сверху вниз. Полученные «язычки» вставляются друг в друга и закрепляются бактерицидным лейкопластырем, клипсой. Чтобы растения не переломились в процессе выполнения прививки, стебельки приматывают к палочкам. После соединения стеблей, полученное растение крепят к опоре.

Успешность данной методики объясняется тем, что в отличие от двух первых вариантов, при аблактировке сразу после прививки и на протяжении 1-1,5 недель полученный гибрид имеет 2 корня, что обеспечивает ему поступление воды и питательных веществ в достаточном количестве.

Спустя неделю-полторы, когда надрезы срастутся, у картофельного ростка отрезается вершинка, а у томатного – корень.

Овощным травянистым растениям, имеющим очень гибкий стебель в котором, в отличие от деревьев и кустарников, нет запасов питательных веществ, труднее справляться с временной потерей корневой системы, ведущей к ограничению поступлений воды, питания. Поэтому после выполнения «операции» до полного зарастания надреза гибрид должен находиться в теплом месте без доступа прямых солнечных лучей в атмосфере с повышенной влажностью. Для этого растения накрывают банками, пластиковыми бутылками, полиэтиленовой пленкой или специальным укрывным материалом, как можно чаще поливают, опрыскивают теплой водой, предпринимают другие меры, обеспечивающие высокую влажность.

Высадка в грунт

Обычно на зарастание места прививки уходит около 2 недель (при аблактировке – немного меньше). В течение этого времени, особенное на начальной стадии томатная верхушка слегка вянет. Спустя 1-1,5 недели, если процесс прошел успешно, она «повеселеет» и тронется в рост, на ней начнут появляться новые листочки. На этом этапе молодое растение помидофеля можно высаживать в открытый грунт.

Но и после этого растение будет по-прежнему требовать повышенного к себе внимания. Нужно следить, чтобы она не переохлаждалась, не страдала от яркого солнца, своевременно удалять сорняки, рыхлить почву, регулярно поливать, вносить органические и минеральные удобрения.

Со временем повязку можно будет снять. Примерно через месяц после высадки на постоянное место помидофель начнет цвести, после чего на нем сформируются плоды, а под поверхностью почвы – клубни.

Как собирать урожай?

Проведенные учеными опыты, выращивание TomTato многими огородниками мира, практика российских дачников показали, что привитое растение прекрасно развивается, обладает высокой устойчивостью против различных заболеваний, насекомых-вредителей, которым подвержены картофель и томаты. Наиболее часто их одолевают колорадский жук и фитофтороз, для борьбы с которыми необходимо своевременно применять специальные средства против вредителей.

Еще когда проводились первые эксперименты, некоторые ученые опасались, что содержащийся в картофельной ботве солонин, сильно токсичный фермент, будет проникать в ягоды томата, что отрицательно скажется на их вкусовых качествах. К счастью, этого не происходит. Содержание солонина в помидорах не превышает нормы, плоды абсолютно не токсичны, имеют приятный вкус и аромат.

Уборку производят как обычно: томаты срывают по мере созревания (покраснения), а клубни выкапывают по достижении технической зрелости, в конце августа – начале сентября, в зависимости от региона возделывания.

лигеров, тигонов и гроларов, о боже! Гибридизация и ее влияние на биоразнообразие · Границы для молодых умов

Abstract

Вы когда-нибудь слышали о лиграх и тигонах — помесях львов и тигров? Волкособы, помесь волков и собак? Или, может быть, помесь гризли и белого медведя? Когда организмы двух разных видов смешиваются или размножаются вместе, это называется гибридизацией. Потомство, полученное от этих смесей, известно как гибриды. Гибриды встречаются в естественном мире и представляют собой мощную эволюционную силу. Они также важны в нашей повседневной жизни — вы, вероятно, едите гибридные растения каждый день. В этой статье мы погружаемся в захватывающий мир гибридизации, описывая, как это происходит и что может произойти, когда у гибридов появляются дети.

Что такое вид?

Гибридизация – скрещивание двух разных видов [1]. Итак, чтобы заглянуть в мир гибридизации, мы должны сначала понять, что такое вид. Организмы одного вида больше похожи друг на друга, чем на организмы разных видов. Некоторые виды легко отличить друг от друга, например бегемот явно отличается от гепарда (см. рисунок 1). Но в чем разница между гепардом и леопардом? Это тоже разные виды, но леопард внешне очень похож на гепарда. Оба живут в Африке, хищники, кошки, и у обоих даже есть пятна. Наиболее часто используемые правила деления организмов на виды называются концепцией биологических видов [2]. Эти правила считают животных разными видами, если они не могут размножаться вместе или если они размножаются вместе и производят бесплодное потомство, то есть потомство, которое не может иметь собственных детенышей. Поскольку гепард и леопард не могут размножаться вместе, мы считаем их двумя разными видами. Другие правила, разделяющие сходных животных или растения на разные виды, вызывают споры. Некоторые ученые ищут физические различия, например, различия в форме клюва, цвете тела, поведении, среде обитания или географическом положении. Другие ученые используют различия в генах, чтобы найти разные виды. У каждого живого организма есть гены, которые содержатся в ДНК и содержат информацию, которая сообщает телу, как работать. Внутри вида будут небольшие различия в генах, называемые мутациями. Именно такие мутации вызывают небольшие различия внутри вида, например, разные цвета глаз у людей. Мутации даже определяют, можете ли вы сворачивать язык или нет! Между видами гораздо больше мутаций между генами. Именно мутации вызывают различия в размере клюва или в поведении, которые мы видим. Если ученые не уверены, являются ли два организма разными видами, они могут сравнить и подсчитать мутации, чтобы проверить.

Рисунок 1. Гепард и бегемот — два разных вида.
Оба живут на африканском континенте, но гиппопотамы живут в воде и болотистых местностях, а гепарды ненавидят сырость и живут на африканских пастбищах. Бегемот — травоядное, а гепард — хищник. Эти два вида не могут скрещиваться.

Что такое гибриды?

Когда два животных одного вида спариваются, их потомство получает 50% своих генов от каждого родителя. Это то, что делает вас похожим на смесь ваших родителей. Гибриды представляют собой скрещивания двух разных видов, поэтому они содержат 50% генов от каждого родительского вида [1]. Известным гибридом является мул, помесь осла и лошади. Пятьдесят процентов генов мула исходят от лошади и 50 процентов — от осла. Из-за этого смешения мулы имеют черты каждого родительского вида и сильны, как ослы, а также умны, как лошади [3]. Фермеры разводят мулов, потому что эта комбинация делает мулов превосходными для перевозки припасов. Использование гибридизации для объединения желаемых аспектов каждого родительского вида очень полезно для людей, и гибриды часто используются в сельском хозяйстве. Многие из вкусных фруктов, которые вы покупаете в продуктовом магазине, были созданы путем гибридизации! Бананы, грейпфруты, морковь и огурцы — гибридные виды. На самом деле существуют сотни сортов бананов, но большинство из нас знакомы с бананом-гибридом. Фермеры продолжали смешивать сорта бананов, чтобы создать идеальное сочетание мягких, вкусных фруктов без слишком большого количества семян [4].

Могут ли гибриды иметь детей?

Мулы и бананы являются примерами бесплодных гибридов, поэтому они не могут иметь собственных детенышей. Но удивительно, что есть много примеров гибридов, которые действительно могут иметь детей. Это происходит, когда гибрид спаривается с другим гибридом или с тем же видом, что и один из его родителей. Например, когда львы и тигры скрещиваются, получается лигр. Лигры плодовиты и могут спариваться с другими лигерами, львами или тиграми. Плодовитые гибриды создают очень сложную проблему в науке, поскольку это нарушает правило Концепции биологических видов, согласно которому два отдельных вида не должны иметь возможности размножаться и давать плодовитое потомство. Означает ли это, что родители этих плодовитых гибридов не являются отдельными видами? Нет, это просто означает, что концепция биологического вида подходит не для каждого вида. Благодаря открытию того, что некоторые гибриды способны к размножению, ученые продолжают спорить о том, что такое вид, и, вероятно, будут делать это еще много лет. Именно это делает гибридизацию такой интересной — она бросает вызов некоторым из наших основных научных идей [1].

Когда гибриды спариваются с любым из их родительских видов, их потомство известно как гибриды обратного скрещивания [1]. На рисунках 2A, B мы видим лигра, гибрид льва и тигра, который спаривался с тигром. Ребенок от этой смеси, гибрид обратного скрещивания, все еще имеет некоторые львиные гены. Если обратное скрещивание продолжается в течение многих поколений (обратное скрещивание спаривается с тигром, затем его потомство делает то же самое), процент львиных генов будет становиться все меньше и меньше, но они не теряются полностью. Это означает, что гены льва могут в конечном итоге стать частью генофонда тигра. Когда один вид содержит некоторые гены другого вида, это называется интрогрессией. Это мощная эволюционная сила, потому что эти новые гены могут кодировать новые черты или поведение, которые могут помочь родительским видам [5].

Рисунок 2. (A) В левом верхнем углу лев и тигр спариваются, чтобы произвести гибрид.
Этот гибрид льва и тигра имеет 50% генов от льва и 50% от тигра. Если затем гибрид спаривается с тигром (внизу слева), это потомство, называемое гибридом обратного скрещивания, будет иметь меньший процент львиных генов. (A) Это мультфильм, и в реальности лигеры и тигоны смешаны по всему телу, как мы видим в (B) . Это пример двух лигров, живущих в зоопарке.

Какое влияние гибридизация оказывает на мир природы?

До сих пор мы говорили только о гибридах, созданных людьми. Львы и тигры никогда не встречаются естественным образом в дикой природе, но другие гибриды встречаются в природе. На самом деле в мире природы существуют сотни гибридов. Считается, что каждый четвертый вид растений и каждый десятый вид животных гибридизуются [6]. Гибридизация может помочь родительским видам путем передачи новых генов посредством интрогрессии и даже может привести к созданию новых видов [5]. Например, южноамериканский 9Бабочки 0041 Heliconius приобрели часть своих красивых рисунков крыльев в результате гибридизации (рис. 3) [7]. Бабочки Heliconius используют узоры своих крыльев, чтобы привлекать партнеров, а также избегать хищников, которые интерпретируют узоры как предупреждающие сигналы. [7]. Древняя гибридизация видов подсолнечника также привела к появлению новых видов в Северной Америке. Эти подсолнухи гибридного происхождения могут жить в более экстремальных условиях, где почва бедна или токсична. Гибридизация объединила признаки двух родительских видов, образовав у гибрида новую комбинацию генов, которая позволила ему жить в этой новой среде обитания [8].

Рисунок 3 – Крылья трех бабочек Heliconious.
На верхней панели показан гибрид двух видов бабочек на панелях под ней, поэтому узоры крыльев гибрида представляют собой смесь двух родителей. Эта гибридизация может быть выгодной, потому что новые узоры крыльев могут привлекать партнеров, но она также может быть и невыгодной, потому что некоторые узоры крыльев могут сделать бабочек более заметными для хищников. Изображения взяты с сайта heliconius.ecdb.io.

Хотя многие из естественных гибридов, о которых мы говорили, произошли от современных видов, есть и примеры древних гибридизаций, произошедших десятки тысяч лет назад. Эти гибриды могут быть идентифицированы даже тогда, когда родительские виды вымерли. Это связано с тем, что некоторые гены родительского вида все еще будут присутствовать в небольшом проценте в гибриде. Сравнивая генные мутации между близкородственными видами, мы можем найти потенциальных гибридов, ища очень разные гены или мутации, которые произошли от одного из родительских видов древнего гибрида. С помощью этого метода было обнаружено, что древний гибрид является предком многих видов рыб-клоунов (например, 9 видов рыб-клоунов).0041 Немо из В поисках Немо ). Как и у подсолнуха, сочетание адаптаций у этого древнего гибрида позволило предку рыбы-клоуна жить в новой среде обитания [9]. В результате этот древний гибрид является предком многих современных видов рыб-клоунов.

Иногда гибриды могут быть вредны для родительских видов и для мира природы. Если гибриды очень успешны, их может быть так много, что они будут конкурировать со своими родительскими видами за пищу и жизненное пространство, что может привести к исчезновению родительских видов. Потеря вида плохо сказывается на биоразнообразии и может повлиять на другие виды в этой среде обитания. Когда исчезновение этого вида происходит естественным образом, ученые не пытаются его остановить, потому что это естественный процесс. Потеря родительского вида из-за гибридного потомства проблематична только тогда, когда гибрид создан людьми и завезен в район, где родительские виды не встречались естественным путем. В таких случаях мы должны действовать, чтобы предотвратить исчезновение родительских видов. Но не волнуйтесь, гибриды, которые мы покупаем в продуктовом магазине, вряд ли нанесут серьезный вред окружающей среде, потому что существуют правила, обеспечивающие их выращивание с большой осторожностью.

Заключение

Гибридизация — сложный процесс, включающий смешение двух видов. Гибридизация является важной частью эволюции из-за передачи генов посредством интрогрессии и ее роли в создании новых видов. Он также является частью нашей повседневной жизни и используется для улучшения продуктов питания и домашнего скота.

Глоссарий

Гибридизация : ↑ Скрещивание между двумя разными видами.

Виды : ↑ Организмы, которые похожи друг на друга и могут размножаться вместе, чтобы производить плодовитое потомство. Не все ученые согласны с тем, как определить, что такое отдельные виды.

Гены : ↑ Участки ДНК, которые содержат инструкции для процессов и характеристик организма (например, цвет глаз).

Мутации : ↑ Небольшие различия в генах, которые делают людей уникальными. Между видами происходит множество мутаций.

Плодородный : ↑ Способны воспроизводить потомство и иметь детей. Бесплодие, наоборот, означает неспособность иметь детей.

Интрогрессия : ↑ Когда гены одного вида передаются другому виду путем гибридизации и обратного скрещивания.

Заявление о конфликте интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Ссылки

[1] ↑ Аллендорф, Ф. В., и Люкарт, Г. (ред.) 2007. «Гибридизация», в Сохранение и генетика популяций (Малден, Массачусетс: Blackwell Pub). 421–48.

[2] ↑ Mayr, E. 2000. «Концепция биологических видов», в Species Concepts and Phylogenetic Theory: A Debate , eds QD Wheeler and R. Meier (New York, NY: Columbia University Press). 17–20.

[3] ↑ Proops, L., Burden, F., and Osthaus, B. 2009. Познание мула: случай гибридной силы? Аним. Познан. 12:75–84. doi: 10.1007/s10071-008-0172-1

[4] ↑ Perrier, X., De Langhe, E., Donohue, M., Lentfer, C., Vrydaghs, L., Bakry, F., et al. 2011. Междисциплинарные взгляды на одомашнивание бананов ( Musa spp.). Проц. Натл. акад. науч. США 108:11311–8. doi: 10.1073/pnas.1102001108

[5] ↑ Арнольд М.Л., Сепир Ю. и Мартин Н.Х. 2008. Генетический обмен и происхождение адаптаций: от прокариот к приматам. Филос. Транс. Р. Соц. Лонд. Б биол. науч. 363:2813–20. doi: 10.1098/rstb.2008.0021

[6] ↑ Маллет, Дж. 2005. Гибридизация как вторжение в геном. Тренды Экол. Эвол. 20:229–37. doi: 10.1016/j.tree.2005.02.010

[7] ↑ Кронфорст, М. Р., Янг, Л. Г., Блюм, Л. М., и Гилберт, Л. Э. 2006. Мультилокусный анализ примеси и интрогрессии среди гибридизирующихся бабочек Heliconius . Эволюция 60:1254–68. дои: 10.1554/06-005.1

[8] ↑ Ризеберг Л.Х., Раймонд О., Розенталь Д.М., Лай З., Ливингстон К., Наказато Т. и др. 2003. Основные экологические изменения дикорастущих подсолнухов, которым способствует гибридизация. Наука 301:1211–6. doi: 10.1126/science.1086949

[9] ↑ Лициос Г. и Саламин Н. 2014. Гибридизация и диверсификация адаптивной радиации рыб-клоунов. BMC Evol. биол. 14:245. doi: 10.1186/s12862-014-0245-5

Что отличает вид? : Центр новостей

2 января 2019 г.

Исследования в Нью-Рочестере показали, что в генетической несовместимости разных видов задействовано больше факторов, в частности, наличие «эгоистичных генов», чей поток между видами может определять, сходятся ли два вида или расходятся. (Фото Getty Images)

Большинство биологов-эволюционистов отличают один вид от другого на основе репродуктивности: представители разных видов либо не хотят, либо не могут спариваться друг с другом, или, если они это делают, получающееся потомство часто бесплодно и нежизнеспособно. , или страдают каким-либо другим видом снижения приспособленности.

На протяжении большей части 20 90 176 го 90 177 века ученые считали, что эта репродуктивная несовместимость постепенно развивалась между видами как побочный продукт адаптации к различным экологическим обстоятельствам: если бы два вида были географически изолированы, они бы адаптировали различия в зависимости от окружающей среды. Новое исследование, проведенное в Университете Рочестера в сотрудничестве с Университетом Небраски, показывает, однако, что есть больше факторов, влияющих, в частности, на присутствие эгоистичных генов, называемых элементами мейотического драйва, потоки которых между видами могут определять, сблизятся ли два вида. или расходятся. В новой статье, опубликованной в журнале eLife исследователи показывают, что половые хромосомы эволюционируют, чтобы стать генетически несовместимыми между видами, быстрее, чем остальные генетические хромосомы, и раскрывают факторы, играющие роль в этой несовместимости.

Когда представители вида спариваются и обмениваются генетическим материалом, это называется потоком генов. Но когда между видами существует генетическая несовместимость, поток генов уменьшается. «Гены одного вида не всегда могут взаимодействовать с генами другого вида, — говорит Дейвен Пресгрейвс, профессор биологии в Рочестере. Хотя гены могут прекрасно работать в своем собственном генетическом фоне, они могут иметь негативные последствия, когда перемещаются в генетический фон другого вида. «Все копии генов у нас с вами хорошо функционируют в человеческом геноме. Но если мы возьмем у себя ген и вставим его шимпанзе, он может не функционировать должным образом — он не видел этого генома раньше, и он может не сработаться с генами шимпанзе. Это может поставить под угрозу некоторые аспекты развития или плодовитости».

Вот что произошло, когда Пресгрейвс и сотрудники его лаборатории скрестили два разных вида плодовых мушек, одного с Мадагаскара, а другого с острова Маврикий. Когда два вида были скрещены, их гибридные потомки женского пола были плодовитыми, но их гибридные потомки мужского пола были полностью бесплодны. «Одним из шагов постепенного эволюционного развития полной репродуктивной несовместимости является то, что пол XY становится стерильным первым», — говорит Пресгрейвс.

Исследователи используют генетические маркеры для отслеживания сегментов Х-хромосомы, которые они переносят от одного вида из Drosophila (плодовая муха) в другой вид, чтобы найти сцепленные с Х-хромосомой гены, вызывающие мужское бесплодие. Генетические маркеры, влияющие на цвет глаз, расположены на Х-хромосоме, поэтому исследователи начинают с Drosophila mauritiana , у которых есть два генетических маркера, что дает им темно-красные глаза, слева, и скрещивают их с белоглазыми Drosophila simulans . (Фотографии Университета Небраски / Rodolfo Villegas)

Хромосомы делятся на два типа: половые хромосомы и аутосомы. Половые хромосомы — это хромосомы XY, которые обозначают самца как у плодовых мушек, так и у людей, и XX, которые обозначают самку. Когда исследователи сопоставили факторы, из-за которых гибридные самцы становятся бесплодными, они обнаружили, что на Х-половой хромосоме гораздо больше факторов несовместимости, чем на аутосомах. Это означает, что половые хромосомы становятся функционально разными у разных видов гораздо быстрее, чем неполовые хромосомы, говорит Пресгрейвс.

Но что заставляет половые хромосомы развивать генетическую несовместимость быстрее, чем остальную часть генома?

Исследователи обнаружили, что класс «эгоистичных генов», называемых элементами мейотического драйва, частично ответственен за более быструю генетическую несовместимость половых хромосом. В общем, эгоистичные гены являются паразитами генома — они размножаются за счет других генов. В частности, элементы мейотического драйва нарушают правила типичного наследования: при нормальном менделевском наследовании ген передается половине потомства. Однако элементы мейотического влечения манипулируют репродукцией, так что они могут передать себя более чем 50 процентам — больше, чем их справедливая доля. У самцов плодовых мушек элементы мейотического привода обычно убивают сперматозоиды, которые их не несут, оставляя только (или в основном) сперматозоиды, которые их несут.

«Когда у гибридов не подавлены множественные элементы мейотического влечения от обоих родительских видов, их совместное действие может вызвать бесплодие», — говорит Колин Мейкледжон, доцент биологии в Университете Небраски и бывший научный сотрудник в лаборатории Пресгрейвса.

Однако исследователи также обнаружили, что если элементы мейотического драйва имеют возможность для потока генов между видами, они также могут способствовать сближению видов. На ранних стадиях видообразования, когда два разных вида только начинают отделяться друг от друга, репродуктивная несовместимость может быть неполной и «дырявой» — некоторые части генома еще могут быть совместимы и взаимозаменяемы.

«Если две популяции негерметичны и есть возможность для потока генов, эгоистичный ген может мигрировать от одного вида к другому и распространяться там», — говорит Пресгрейвс. Если эгоистичный ген будет функционировать у других видов, а не станет несовместимым, «эта часть генома станет полностью взаимозаменяемой. Таким образом, в некоторых случаях эгоистичный ген может стереть накопившуюся несовместимость в части генома».

То есть элементы мейотического драйва могут вызывать несовместимость между видами, если они не испытывают потока генов, или они могут вызывать конвергенцию видов, если виды действительно испытывают поток генов. Пресгрейвс говорит, что главный фактор в определении того, совместимы ли виды, зависит от того, насколько большой поток генов происходит между видами. «Виды — даже географически изолированные — более негерметичны, чем мы думали».

Читать дальше

Ученые обнаружили ген, контролирующий скорость генетической рекомбинации
Некоторые виды эволюционировали так, что в результате генетического перекреста произошло гораздо больше, чем другие, и ученые из Рочестера обнаружили у плодовых мушек ген, ответственный за эволюцию этих видов.