Esquema del proceso de formación de plantas cultivadas. Centros de diversidad y origen de plantas cultivadas según N.I. Vavilov. "Centros de origen de plantas cultivadas"

Recuerde de los libros de texto “Plantas. Bacterias. Hongos y líquenes” y “Animales”, ¿con qué finalidad una persona cultiva plantas cultivadas y cría animales domésticos? Lo que sirve como principal fuerza motriz y material para que el hombre cree nuevas variedades plantas cultivadas y razas de animales domésticos?

Durante mucho tiempo, la gente cazaba diversos animales y recolectaba plantas para satisfacer sus necesidades. Con el aumento de la población de la Tierra y la expansión de sus asentamientos, la naturaleza ya no pudo satisfacer las necesidades de alimentos, ropa y otros recursos de las personas. El hombre se enfrentó a la necesidad de cultivar plantas con un propósito y criar los animales que necesitaba. La acumulación gradual de información sobre estas antiguas actividades de la humanidad condujo a la formación de la selección (del latín selección - elección, selección), la ciencia de los métodos para mejorar variedades de plantas y razas de animales con necesario para una persona señales.

Origen de las formas culturales de los organismos. La primera etapa de selección fue el cultivo de plantas silvestres y la domesticación de animales salvajes. Comenzó hace unos 30-20 mil años con el cultivo aparentemente accidental por parte de nuestros ancestros lejanos de plantas silvestres que crecían en las cercanías de sus hogares.

La gran mayoría de las plantas cultivadas por el hombre se cultivaron originalmente en zonas caracterizadas por una rica flora y una agricultura desarrollada. Coincidieron con los focos. civilizaciones antiguas China, India, Mesopotamia, Irán, Grecia, Roma, Egipto y Centroamérica (Fig. 172).

Arroz. 172. Centros de origen de algunas plantas cultivadas y animales domésticos

El científico ruso Nikolai Ivanovich Vavilov hizo una gran contribución al estudio del origen de las plantas cultivadas (Fig. 171). Como resultado de expediciones organizadas por todo el mundo, Vavilov y sus colegas lograron recolectar una colección de semillas de plantas cultivadas.

Arroz. 171. Nikolai Ivanovich Vavilov (1887 - 1943)

Arroz. 173. Manzano casero

Tras analizar este material, llegó a la conclusión de que la zona de mayor diversidad genética, y por tanto varietal, de un determinado tipo de planta cultivada es su centro de origen.

Los centros de origen de los animales domésticos, así como los centros de origen de las plantas cultivadas, coinciden con los centros de las civilizaciones antiguas. Estas áreas están definidas principalmente por hábitats. ancestros salvajes animales domésticos (Fig. 172).

Variedad y raza. Los fitomejoradores trabajan con variedades de plantas y razas de animales. Una variedad es un grupo de plantas cultivadas de la misma especie creadas como resultado de la selección, por ejemplo, el manzano doméstico (Fig. 173), que poseen características económicamente valiosas que se heredan.

Las variedades de plantas cultivadas se dividen en locales y selectivas. Las variedades locales se obtienen como resultado de una selección natural y artificial a largo plazo en el proceso de cultivo de un cultivo en particular. Las variedades genéticas (Fig. 174) se crean en instituciones de investigación utilizando métodos genéticos y de selección.

Arroz. 174. Variedades de manzano.

Una raza es un grupo de animales de granja de la misma especie creados como resultado de la selección, por ejemplo, pollo, oveja, cerdo, que tienen características económicamente valiosas que se heredan.

Hay razas primitivas y industriales de animales domésticos. Las razas primitivas están bien adaptadas a las condiciones locales, son resistentes y se caracterizan por cualidades bajas pero estables. Las razas industriales se crían en granjas de cría especiales. Tienen cualidades especialmente valiosas, alta productividad y se utilizan para producir animales de élite (Fig. 175).

Arroz. 175. Razas de caballos

Entonces, una variedad y una raza son agrupaciones intraespecíficas creadas artificialmente por el hombre: poblaciones de organismos que tienen rasgos heredados económicamente valiosos.

Características de las formas culturales de los organismos. Los animales domésticos y las plantas cultivadas difieren marcadamente de sus ancestros salvajes en una serie de características. En primer lugar, las formas culturales de organismos tienen una variedad significativamente mayor de variabilidad hereditaria que sus especies ancestrales. Tal diversidad es el resultado del papel creativo de la selección artificial llevada a cabo por el hombre para preservar a los individuos con rasgos que le interesan (Fig. 177).

Arroz. 177. Ilustración del papel creativo de la selección artificial: las diferentes variedades de rosas se distinguen por el color, la forma y el número de pétalos de la corola; el antepasado de las rosas cultivadas: la rosa mosqueta (en el centro) tiene una corola rosa y cinco pétalos

Arroz. 176. Gallo Fénix de Yokohama

A menudo, las formas culturales de organismos tienen características que son innecesarias e incluso dañinas para ellos, pero útiles para los humanos. Por ejemplo, los gallos de la raza decorativa Yokohama Phoenix tienen plumas de la cola de hasta 11 m de largo. Esta característica, por supuesto, impediría que el ave viviera en condiciones naturales, pero como persona necesaria (decorativa) se solucionó. seleccion artificial al criar esta raza (Fig. 176).

Otra diferencia entre las formas cultivadas de organismos es que su productividad, por regla general, es mayor que la de las especies de organismos silvestres afines. Por ejemplo, la producción de huevos de las gallinas White Leghorn alcanza los 350 huevos por año, y sus antepasados, las gallinas banqueras, ponen solo de 18 a 20 huevos por año (Fig. 178). Esto significa que la selección de formas culturales de organismos conduce a la creación de variedades de plantas y razas de animales que tienen las características necesarias para los humanos y la mayor productividad.

Arroz. 178. Pollos de la raza ponedora White Leghorn (izquierda) y sus antepasados: los pollos banqueros (derecha)

Ejercicios basados ​​en el material cubierto.

1. Explica qué es la selección.
2. ¿Cuáles son los requisitos previos para el cultivo humano de plantas silvestres y la domesticación de animales salvajes?
3. Cuéntanos sobre la contribución de N.I. Vavilov en el estudio del origen de las plantas cultivadas.
4. ¿Por qué los centros de origen de las formas culturales de los organismos coinciden con los centros de las civilizaciones más antiguas de la humanidad?
5. ¿Qué es variedad y raza?
6. ¿En qué se diferencian las formas cultivadas de organismos de sus ancestros silvestres?

Usando libros de historia Mundo antiguo y un mapa geográfico, descubre qué centros de origen de las plantas cultivadas y animales domésticos más importantes coinciden con los centros de qué civilizaciones antiguas.

A lo largo de su historia, la humanidad ha domesticado alrededor de 3.000 especies de plantas silvestres, convirtiéndolas en cereales, legumbres, frutas, cultivos industriales y ornamentales. El proceso de domesticación de animales no tuvo tanto éxito; los humanos domesticaron sólo unas 60 especies de mamíferos, 12 especies de aves y menos de 10 especies de peces e insectos.

Cuanto más diverso sea el material de origen utilizado para el mejoramiento, mayores serán las oportunidades que brindará para la creación exitosa de variedades y más efectivos serán los resultados de la selección. Pero, ¿en qué parte de la naturaleza buscar esta diversidad?

N.I. Vavilov y sus colegas, como resultado de numerosas expediciones, estudiaron la diversidad y distribución geográfica de las plantas cultivadas. Las expediciones cubrieron todo el territorio de la antigua Unión Soviética y muchos países extranjeros: Irán, Afganistán, países mediterráneos, Etiopía, Asia Central, Japón, América del Norte, Central y del Sur, etc.

Durante estos viajes se estudiaron alrededor de 1.600 especies de plantas cultivadas. De las expediciones se trajeron miles de muestras de semillas que se sembraron en los viveros del Instituto de Cultivo de Plantas de toda la Unión ubicados en diferentes zonas geográficas. ex URSS. El trabajo para estudiar la diversidad global de plantas cultivadas continúa hasta el día de hoy. Estas valiosas colecciones únicas, que se renuevan constantemente, sirven como material para el trabajo de mejoramiento.

Como resultado del estudio de todo este material colosal, N.I. Vavilov estableció patrones importantes, demostrando que las plantas cultivadas no tienen la misma diversidad en todas las zonas geográficas.

Las diferentes culturas tienen sus propios centros de diversidad, donde se concentra la mayor cantidad de variedades, variedades y diversas desviaciones hereditarias. Estos centros de diversidad son también las zonas de origen de las variedades de un determinado cultivo. La mayoría de los centros coinciden con antiguos centros de agricultura. En su mayoría no se trata de zonas planas, sino montañosas.

Tales centros de diversidad N.I. Vavilov contó por primera vez 8. En trabajos posteriores, distinguió 7 centros principales.

Centro tropical del sur de Asia. India tropical, Indochina, sur de China, islas del sudeste asiático. Es excepcionalmente rico en plantas cultivadas (aproximadamente la mitad de las especies de plantas cultivadas conocidas). Patria del arroz, la caña de azúcar y muchas plantas frutales y hortalizas.

Centro de Asia Oriental. China central y oriental, Japón, isla de Taiwán, Corea. La patria de la soja, varios tipos de mijo y muchos cultivos de frutas y hortalizas. Este centro también es rico en especies de plantas cultivadas: alrededor del 20% de la diversidad mundial.

Centro del Sudoeste Asiático. Asia Menor, Asia Central, Irán, Afganistán, Noroeste de la India. La patria de varias formas de trigo, centeno, muchos cereales, legumbres, uvas y frutas. Allí se originó el 14% de la flora cultural del mundo.

Centro mediterráneo. Países ubicados a lo largo de las costas del mar Mediterráneo. Este centro, donde se ubicaron las mayores civilizaciones antiguas, produjo alrededor del 11% de las especies de plantas cultivadas. Estos incluyen olivos, muchas plantas forrajeras (trébol, lentejas), muchas hortalizas (repollo) y cultivos forrajeros.

Centro abisinio. Una pequeña región del continente africano (territorio etíope) con una flora de plantas cultivadas muy singular. Evidentemente, un centro muy antiguo de cultura agrícola originaria. La patria del sorgo en grano, un tipo de plátano, la planta del garbanzo oleaginoso y varias formas especiales de trigo y cebada.

Centro Centroamericano. Sur de México. La patria del maíz, el algodón, el cacao, varias calabazas y frijoles.

Centro andino (sudamericano). Incluye parte de la cordillera de los Andes a lo largo de la costa occidental. Sudamerica. La patria de muchas plantas tuberosas, incluidas las patatas, algunas plantas medicinales(arbusto de coca, quina, etc.).

La gran mayoría de las plantas cultivadas están asociadas en su origen a uno o más de los centros geográficos enumerados anteriormente.

El éxito del trabajo de mejoramiento depende en gran medida de la calidad del material de partida, principalmente de su diversidad genetica. Cuanto más diverso sea el material fuente para la selección, más oportunidades brindará para la hibridación y la selección. Los criadores, aprovechando la diversidad biológica, genética y ambiental del mundo vegetal, han creado una gran cantidad de variedades diferentes de plantas cultivadas.

Las plantas cultivadas modernas se cultivan simultáneamente en diferentes paises, en diferentes continentes. Sin embargo, cada una de estas plantas tiene su propia patria histórica: centro de origen . Fue allí donde se ubicaron o aún se ubican los ancestros silvestres de la planta cultivada, donde se formó su genotipo y fenotipo.

doctrina de centros de origen de plantas cultivadas creado por el destacado científico ruso N.I. Vavílov.

N.I. Vavilov inicialmente identificó 8 centros de origen de plantas cultivadas con varios subcentros, pero en trabajos posteriores los consolidó en 7 centros primarios principales (ver Tabla 4 y Fig. 42).

Nombre del centro y número de especies culturales que aquí surgieron (% de 1000 - numero total estudió)	Plantas cultivadas que surgieron en este centro a partir de culturas milenarias.
1. Tropical del sur de Asia (alrededor del 50%)	Caña de azúcar, pepino, berenjena, cítricos, mora, mango, plátano, coco, pimienta negra.
2. Asia oriental (20%)	Soja, mijo, avena, trigo sarraceno, chumiza, rábano, melocotón, té, actinidia
3. Sudoeste asiático (14%)	Trigo, centeno, guisantes, lentejas, lino, cáñamo, melón, manzana, pera, ciruela, albaricoque, cereza, uvas, almendras, granada, higos, cebollas, ajos, zanahorias, nabos, remolachas.
4. Mediterráneo (11%)	Trigo, avena, centeno, col, remolacha azucarera, eneldo, perejil, aceituna, laurel, frambuesa, roble, corcho, trébol, arveja
5. abisinio	Sorgo, trigo duro, centeno, cebada, sésamo, algodón, ricino, café, palmera datilera, palma aceitera
6. Centroamérica	Maíz, frijoles, patatas, calabaza, batatas, pimientos, algodón, tabaco, cormoranes, sisal (agave fibroso), aguacate, cacao, nueces, nueces pecanas
7. Andino (Sudamericano)	Patatas, maíz, cebada, amaranto, maní, tomate, calabaza, piña, papaya, yuca, hevea, quina, feijoa, coca, nuez de Brasil (bertholletia)

Arroz. 42. Los principales centros geográficos de origen de las plantas cultivadas: I - tropical del sur de Asia; II - Asia oriental; III - Sudoeste de Asia; IV - Mediterráneo; V - abisinio; VI - Centroamérica; VII - Andino (Sudamericano)

La mayoría de los centros coinciden con antiguos centros de agricultura, y éstos son predominantemente áreas montañosas más que planas. El científico destacó primario Y secundario Centros de origen de las plantas cultivadas. Los centros primarios son las patrias de las plantas cultivadas y de sus ancestros silvestres. Los centros secundarios son áreas donde surgen nuevas formas no de ancestros salvajes, sino de formas culturales previas, concentradas en una ubicación geográfica, a menudo lejos del centro primario.

No todas las plantas cultivadas se cultivan en sus lugares de origen. La migración de pueblos, la navegación, el comercio, los factores económicos y naturales han contribuido en todo momento al numeroso movimiento de plantas a otras regiones de la Tierra.

En otros hábitats, las plantas cambiaron y dieron lugar a nuevas formas de plantas cultivadas. Su diversidad se explica por mutaciones y recombinaciones que aparecen en relación con el crecimiento de las plantas en nuevas condiciones.

Un estudio del origen de las plantas cultivadas llevó a N.I. Vavilov llegó a la conclusión de que los centros de formación de los cultivos vegetales más importantes están relacionados en gran medida con los centros de la cultura humana y con los centros de diversidad de animales domésticos. Numerosos estudios zoológicos han confirmado esta conclusión.

El estudio del origen y evolución de las plantas cultivadas se considera una de las ramas esenciales de la selección. N.I. Vavilov escribió que todo trabajo de mejoramiento, comenzando con el material original, estableciendo las principales áreas de origen de las especies y terminando con la creación de nuevas variedades, es, en esencia, una nueva etapa en la evolución de las plantas, y la selección en sí puede considerarse como evolución dirigida por la voluntad del hombre.

En sus expediciones, Vavilov recolectó una rica colección de plantas cultivadas, encontró conexiones familiares entre ellas y predijo las propiedades previamente desconocidas pero genéticamente inherentes de estos cultivos que podrían mejorarse. Descubrió la existencia de zonas con la máxima concentración de especies, variedades y variedades de determinadas plantas cultivadas, y también que estas zonas están asociadas a sitios de civilizaciones antiguas.

Durante la investigación N.I. Vavilov identificó siete principales centros geográficos de origen de las plantas cultivadas.

1. El centro tropical del sur de Asia (Fig. 2) incluye la India tropical, Indochina, el sur de China, El sudeste de Asia. Plantas cultivadas en el centro: arroz, caña de azúcar, pepino, berenjena, cítricos, mango, plátano, cocotero, pimienta negra: alrededor del 33% de todas las plantas cultivadas.

Arroz. 2. Centro tropical del sur de Asia ()

2. Centro de Asia oriental: China central y oriental, Japón, Corea, Taiwán (Fig. 3). De aquí procedían la soja, el mijo, el trigo sarraceno, las ciruelas, las cerezas, los rábanos, Nuez, mandarina, caqui, bambú, ginseng: aproximadamente el 20% de las plantas cultivadas.

Arroz. 3. Centro de Asia Oriental ()

3. Centro del suroeste de Asia: Asia Menor, Asia central, Irán, Afganistán, suroeste de la India (Fig. 4). Este centro es el progenitor del trigo, la cebada, el centeno, las avellanas, las legumbres, el lino, el cáñamo, los nabos, el ajo, las uvas, los albaricoques, las peras y los melones, aproximadamente el 14% de todas las plantas cultivadas.

Arroz. 4. Centro del suroeste de Asia ()

4. Centro mediterráneo: países de la costa mediterránea (Fig. 5). De aquí procedían el repollo, la remolacha azucarera, las aceitunas, el trébol, las lentejas, la avena, el lino, el laurel, el calabacín, el perejil, el apio, las uvas, los guisantes, las judías, las zanahorias, la menta, el comino, el rábano picante y el eneldo: alrededor del 11% de las plantas cultivadas.

Arroz. 5. Centro mediterráneo ()

5. Centro abisinio o africano: las tierras altas abisinias de África en la región de Etiopía (Fig. 6). De allí procedían el trigo, la cebada, el sorgo, el café, los plátanos, el sésamo y la sandía (alrededor del 4% de las plantas cultivadas).

Arroz. 6. Centro abisinio o africano ()

6. Centro Centroamericano - Sur de México (Fig. 7). El antepasado de los frijoles, el maíz, el girasol, el algodón, el cacao, la calabaza, el tabaco, la alcachofa de Jerusalén y la papaya representa aproximadamente el 10% de las plantas cultivadas.

Arroz. 7. Centro Centroamericano ()

7. Centro sudamericano o andino: la costa occidental de América del Sur (Fig. 8). De este centro procedían patatas, tomates, piñas, pimientos dulces, quina, arbusto de coca, hevea y maní (alrededor del 8% de las plantas cultivadas).

Arroz. 8. Centro sudamericano o andino ()

Conocimos los centros más importantes de origen de las plantas cultivadas, que están asociados no sólo a la riqueza florística, sino también a las civilizaciones antiguas.

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Tarea

1. ¿Quién formuló una teoría completa sobre los centros de origen de las especies de plantas cultivadas?
2. ¿Cuáles son los principales centros geográficos de origen de las plantas cultivadas?
3. ¿A qué se asocian los centros de origen de las plantas cultivadas?

Destacado genetista y académico criador. N. I. Vavilov demostró que los genotipos más diversos de plantas cultivadas se encuentran en los centros de su origen, donde sus antepasados ​​​​se conservaron en estado salvaje.

En este sentido, para reunir la colección mundial de plantas cultivadas, N. I. Vavilov y sus colaboradores realizaron expediciones por todo el territorio de la antigua Unión Soviética y en muchos países extranjeros: en Irán, Afganistán, Mediterráneo, Etiopía, Asia Central, Japón, Norte, Centro y Sudamérica.

Centros de origen

Vavilov identificó siete principales centros de origen de las plantas cultivadas.

1. Sur de Asia (patria del arroz, caña de azúcar, plátano, cocotero, etc.).
2. Asia oriental (patria del mijo, trigo sarraceno, pera, manzana, ciruela y varios cítricos).
3. Sudoeste asiático (patria del trigo blando, trigo enano, guisantes, lentejas, habas, algodón).
4. Mediterráneo (patria de la aceituna, la remolacha, la col, etc.).
5. Abisinio (etíope) (patria del trigo duro, la cebada y el cafeto).
6. Centroamérica (patria del maíz, frijol americano, calabaza, pimiento, cacao, algodón americano).
7. Sudamérica (patria de la papa, el tabaco, la piña, el maní).

N.I. Vavilov reunió la colección de plantas cultivadas más grande del mundo, que todavía utilizan los criadores en su trabajo práctico.

Así, la conocida variedad de trigo de invierno Bezostaya-1 fue obtenida por P.P. Lukyanenko como resultado de la hibridación de trigo argentino utilizado de la colección de Vavilov, cruzado con variedades criadas en nuestro país.

Los principales métodos utilizados por los criadores son la selección, la hibridación, la selección y la crianza. La hibridación se basa en la variabilidad combinativa. Gracias a él, es posible combinar en un organismo híbrido características valiosas que anteriormente existían en diferentes variedades de plantas y razas de animales. Los criadores seleccionan parejas de padres y luego seleccionan a sus descendientes.

Tabla de centros de origen de plantas cultivadas según N.I. Vavilov

Centro de Origen de Plantas Cultivadas	Especies de plantas
sur de asia	Arroz, caña de azúcar, plátano, cocotero.
asiático del este	Mijo, trigo sarraceno, pera, manzana, ciruela y varios cítricos.
suroeste asiático	Trigo blando, trigo enano, guisantes, lentejas, habas, algodón
Mediterráneo	Aceitunas, remolacha, repollo
Abisinio o etíope	Trigo duro, cebada, cafeto.
America Central	Maíz, frijol americano, calabaza, pimiento, cacao, algodón americano
sudamericano	Patatas, tabaco, piña, maní.