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 ", para lo cual una persona cultiva plantas cultivadas y cría animales domésticos. ¿Cuál es la principal fuerza impulsora y material para la creación de nuevos cultivares de plantas y razas de animales domésticos por parte de los humanos?

Durante mucho tiempo, el hombre para sus necesidades realizó la pesca de varios animales y plantas recolectadas. Con el aumento de la población de la Tierra y la expansión de su naturaleza sedentaria, la naturaleza ya no podía satisfacer las necesidades de las personas en alimentos, ropa y otros recursos. El hombre enfrentó la necesidad de cultivar plantas y criar los animales que necesitaba. La acumulación gradual de información sobre estas antiguas ocupaciones de la humanidad condujo al diseño de la selección (del latín. Selección - selección, selección) - la ciencia de los métodos para la reproducción de variedades de plantas y razas de animales con las características que una persona necesita.

El 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 aleatorio, aparentemente, por nuestros ancestros lejanos de plantas silvestres que crecían en las cercanías de sus viviendas.

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

Fig. 172. Centros de origen de ciertas plantas cultivadas y animales domésticos.

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

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

Fig. 173. Casa manzano

Después de analizar este material, llegó a la conclusión de que la región de mayor diversidad genética, y por lo tanto la diversidad varietal de un tipo particular 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 determinadas principalmente por los hábitats de los ancestros salvajes de los animales domésticos (Fig. 172).

Variedad y raza.   Los criadores trabajan con variedades vegetales y razas animales. Una variedad es un grupo de plantas cultivadas de una especie creada como resultado de la selección, por ejemplo, un manzano casero (Fig. 173) que posee rasgos heredados económicamente valiosos.

Las variedades de plantas cultivadas se dividen en locales y reproductoras. Las variedades locales se obtienen como resultado de una selección natural y artificial prolongada en el proceso de cultivo de un cultivo en particular. Las variedades de cría (Fig. 174) se crean en instituciones de investigación utilizando métodos de genética y selección.

Fig. 174. Variedades de manzanos.

Una raza es un grupo de animales de granja de la misma especie creados como resultado de la cría, por ejemplo, pollo, oveja, cerdo, que poseen rasgos heredados económicamente valiosos.

Distinga entre razas primitivas y de fábrica de animales domésticos. Las razas primitivas están bien adaptadas a las condiciones locales, son resistentes y tienen cualidades bajas pero estables. Las razas de fábrica se crían en granjas de cría especiales. Poseen cualidades especialmente valiosas, alta productividad y se utilizan para obtener animales de élite (Fig. 175).

Fig. 175. Razas de caballos

Por lo tanto, la variedad y la raza son grupos intraespecíficos creados artificialmente por los humanos, poblaciones de organismos que poseen rasgos heredados económicamente valiosos.

Características de las formas culturales de los organismos.   Las mascotas y las plantas cultivadas difieren notablemente de sus antepasados \u200b\u200bsalvajes en varias formas. En primer lugar, las formas culturales de los organismos tienen una variedad significativamente mayor de variabilidad hereditaria que sus especies progenitoras. Dicha diversidad es el resultado del papel creativo de la selección artificial, realizada por una persona para preservar a los individuos con rasgos de interés para él (Fig. 177).

Fig. 177. Ilustración del papel creativo de la selección artificial: varias variedades de rosas se distinguen por color, forma y número de pétalos de corola; El antepasado de las rosas cultivadas: el dogrose (en el centro) tiene un color rosa de la corola y cinco pétalos.

Fig. 176. Gallo raza Yokohama Phoenix

A menudo, las formas culturales de los organismos tienen signos que son innecesarios e incluso perjudiciales para ellos, pero beneficiosos para los humanos. Por ejemplo, los gallos de la raza decorativa Yokohama phoenix tienen plumas de cola de hasta 11 m de largo. Tal señal ciertamente evitaría que el ave viviera en condiciones naturales, pero como una persona necesaria (decorativa) estaba asegurada por selección artificial al criar esta raza (Fig. 176) .

Otra diferencia entre las formas culturales de los organismos es que su productividad, como regla, es mayor que la de sus especies silvestres de organismos. Por ejemplo, la producción de huevos de gallinas White Leghorn alcanza los 350 huevos por año, y sus antepasados, las gallinas Banker, ponen solo 18-20 huevos por año (Fig. 178). Esto significa que la selección de formas culturales de organismos conduce a la creación de tales variedades de plantas y razas de animales que poseen las características que una persona necesita y son más productivas.

Fig. 178. Gallinas ponedoras White Leghorn (izquierda) y sus antepasados \u200b\u200b- Gallinas bancarias (derecha)

Ejercicios materiales

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 una variedad y raza?
6. ¿En qué se diferencian las formas culturales de los organismos de sus ancestros salvajes?

Utilizando libros de texto sobre la historia del mundo antiguo y un mapa geográfico, descubra qué centros de origen de las plantas cultivadas y animales domésticos más importantes coinciden con los centros de las civilizaciones más antiguas.

A lo largo de su historia, la humanidad ha domesticado unas 3.000 especies de plantas silvestres, convirtiéndolas en cereales, legumbres, frutas, cultivos técnicos y ornamentales. El proceso de domesticación animal no fue tan exitoso, una persona domesticó solo alrededor de 60 especies de mamíferos, 12 especies de aves y menos de 10 especies de peces e insectos.

Cuanto más diverso sea el material fuente utilizado para el mejoramiento, mayores serán las oportunidades que brinda para la creación exitosa de variedades y más efectivos serán los resultados de la selección. Pero dónde en la naturaleza buscar esta diversidad.

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

Durante estos viajes, se estudiaron alrededor de 1600 especies de plantas cultivadas. Miles de muestras de semillas fueron traídas de las expediciones, que se sembraron en viveros del All-Union Institute of Plant Production, ubicado en diferentes áreas geográficas de la antigua URSS. El trabajo para estudiar la diversidad global de las plantas cultivadas continúa hasta nuestros días. Estas colecciones únicas más valiosas y actualizadas constantemente sirven como material para el trabajo de mejoramiento.

Como resultado de estudiar todo este material colosal, N.I. Vavilov estableció patrones importantes, mostrando que no en todas las áreas geográficas las plantas cultivadas tienen la misma diversidad.

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 también son áreas de origen de variedades de una cultura dada. La mayoría de los centros coinciden con los antiguos centros de agricultura. Esto no es principalmente plano, sino áreas montañosas.

Tales centros de diversidad N.I. Al principio Vavilov contó 8. En trabajos posteriores, distingue 7 centros principales.

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

Centro de Asia Oriental.   China central y oriental, Japón, Taiwán, Corea. Patria de la soja, varios tipos de mijo, muchos cultivos de frutas y verduras. 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 India. Patria de varias formas de trigo, centeno, muchos cereales, legumbres, uvas, frutas. Engendró el 14% de la flora cultural del mundo.

Centro mediterraneo.Países ubicados a orillas del mar Mediterráneo. Este centro, donde se ubicaron las mayores civilizaciones antiguas, dio alrededor del 11% de las especies de plantas cultivadas. Entre ellos están las aceitunas, muchas plantas forrajeras (trébol, lentejas), muchos vegetales (repollo) y cultivos forrajeros.

Centro Abisinio.Una pequeña área del continente africano (territorio de Etiopía) con una flora muy peculiar de plantas cultivadas. Obviamente, un centro muy antiguo de cultura agrícola distintiva. El lugar de nacimiento del grano de sorgo, un tipo de plátano, planta de garbanzos con semillas oleaginosas, una serie de formas especiales de trigo y cebada.

Centro Centroamericano.Mexico sur Patria de maíz, algodón, cacao, varias calabazas, frijoles.

Centro andino (sudamericano).Incluye parte del área de la cordillera andina a lo largo de la costa oeste de América del Sur. Patria de muchas plantas tuberosas, incluidas las papas, algunas plantas medicinales (arbusto de cocaína, árbol de bisagras, etc.).

La gran mayoría de las plantas cultivadas están asociadas en su origen con uno o más de los centros geográficos anteriores.

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

Las plantas modernas cultivadas se cultivan simultáneamente en diferentes países, 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 encuentran los ancestros de la planta cultivada que crecen en forma silvestre, allí se formaron su genotipo y fenotipo.

Doctrina de centros de origen de plantas cultivadas   creado por el destacado científico ruso N.I. Vavilov

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

El nombre del centro y el número de especies culturales que surgieron aquí (% de 1000 - el número total estudiado)	Plantas cultivadas originarias en este centro de culturas antiguas.
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, durazno, té, actinidia
3. Sudoeste asiático (14%)	Trigo, centeno, guisantes, lentejas, lino, cáñamo, melón, manzano, pera, ciruela, albaricoque, cereza, uvas, almendras, granada, higos, cebollas, ajo, zanahorias, nabos, remolachas
4. Mediterráneo (11%)	Trigo, avena, centeno, repollo, remolacha azucarera, eneldo, perejil, aceituna, laurel, frambuesas, roble, corcho, trébol, arveja
5. Abisinio	Sorgo, trigo duro, centeno, cebada, sésamo, algodón, aceite de ricino, café, palmera datilera, palma aceitera
6. Centroamérica	Maíz, frijoles, papas, calabaza, batata, pimiento, algodón, tabaco, pelusa, sisal (fibra de agave), aguacate, cacao, nuez, nuez
7. Andino (sudamericano)	Patatas, maíz, cebada, amaranto, maní, tomate, calabaza, piña, papaya, yuca, hevea, árbol hindú, feijoa, coca, castaña (bertollecia)

Fig. 42)   Los principales centros geográficos de origen de las plantas cultivadas: I - tropical del sur de Asia; II - Asia oriental; III - Asia sudoccidental; IV - Mediterráneo; V - abisinio; VI - centroamericano; VII - Andino (sudamericano)

La mayoría de los centros coinciden con los antiguos centros de agricultura, y estos son principalmente zonas montañosas, no planas. El científico destacó primaria   y secundaria   centros de origen de plantas cultivadas. Los centros primarios son el lugar de nacimiento de las plantas cultivadas y sus ancestros silvestres. Los centros secundarios son áreas del surgimiento de nuevas formas que ya no provienen de ancestros salvajes, sino de formas culturales previas concentradas en un lugar geográfico, a menudo lejos del centro primario.

No todas las plantas cultivadas se cultivan en sus lugares de origen. La migración de los pueblos, la navegación, el comercio, los factores económicos y naturales en todo momento contribuyeron a los numerosos movimientos de plantas a otras partes 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 sobre el origen de las plantas cultivadas llevó a N.I. Vavilova concluyó que los centros de morfogénesis de los cultivos vegetales más importantes están en gran medida asociados con los focos de la cultura humana y con los centros de diversidad de los animales domésticos. Numerosos estudios zoológicos han confirmado esta conclusión.

La doctrina del origen y la evolución de las plantas cultivadas se considera una de las secciones esenciales de la selección. N.I. Vavilov escribió que todo trabajo de mejoramiento, comenzando por el material de origen, estableciendo las principales áreas de origen de especies y terminando con la creación de nuevas variedades, es esencialmente una nueva etapa en la evolución de las plantas, y la selección en sí misma puede considerarse como evolución, guiada por la voluntad del hombre.

Durante sus expediciones, Vavilov recolectó una rica colección de plantas cultivadas, encontró lazos familiares entre ellas, predijo las propiedades previamente desconocidas, pero basadas genéticamente de estos cultivos, posibles para la reproducción. Descubrió la existencia de áreas con una concentración máxima de especies, variedades y variedades de ciertas plantas cultivadas, así como el hecho de que estas áreas están asociadas con lugares de civilizaciones antiguas.

En el curso de la investigación N.I. Vavilov identificó siete centros geográficos principales de origen de plantas cultivadas.

1. El Centro Tropical del Sur de Asia (Fig. 2) incluye la India tropical, Indochina, el sur de China y el sudeste asiático. Plantas culturales del centro: arroz, caña de azúcar, pepino, berenjena, cítricos, mango, plátano, palma de coco, pimienta negra: aproximadamente el 33% de todas las plantas cultivadas.

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

2. Centro de Asia Oriental: China central y oriental, Japón, Corea, Taiwán (Fig. 3). Soja, mijo, trigo sarraceno, ciruela, cereza, rábano, nuez, mandarina, caqui, bambú, ginseng: alrededor del 20% de las plantas cultivadas provienen de aquí.

Fig. 3. Centro de Asia Oriental ()

3. Centro del Sudoeste Asiático - Asia Menor, Asia Central, Irán, Afganistán, Sudoeste de India (Fig. 4). Este centro es el progenitor de trigo, cebada, centeno, avellanas, legumbres, lino, cáñamo, nabos, ajo, uvas, albaricoque, peras, melones, aproximadamente el 14% de todas las plantas cultivadas.

Fig. 4. Centro del sudoeste asiático ()

4. El centro mediterráneo: los países de la costa mediterránea (Fig. 5). De aquí llegaron 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, los frijoles, las zanahorias, la menta, las semillas de alcaravea, el rábano picante, el eneldo, alrededor del 11% de las plantas cultivadas.

Fig. 5. Centro mediterráneo ()

5. El centro abisinio o africano: las tierras altas abisinias de África en la región etíope (Fig. 6). De allí vinieron trigo, cebada, sorgo, café, plátanos, sésamo, sandía, alrededor del 4% de las plantas cultivadas.

Fig. 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, la papaya, alrededor del 10% de las plantas cultivadas.

Fig. 7. Centro Centroamericano ()

7. El centro sudamericano o andino: la costa occidental de América del Sur (Fig. 8). Patata, tomate, piña, pimiento dulce, árbol de bisagra, arbusto de cocaína, hevea, maní, aproximadamente el 8% de las plantas cultivadas, se originaron en este centro.

Fig. 8. Centro sudamericano o andino ()

Nos reunimos con los centros de origen más importantes de las plantas cultivadas, que están asociadas no solo a la riqueza florística, sino también a las civilizaciones antiguas.

Referencias

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1. Dic.academic.ru ().
2. Proznania.ru ().
3. Biofile.ru ().

Tarea

1. ¿Quién formuló la teoría completa de los centros de origen de las especies de plantas cultivadas?
2. ¿Cuáles son los principales centros geográficos de origen de las plantas cultivadas?
3. ¿Con qué están relacionados los centros de origen de las plantas cultivadas?

Excelente genetista y criador de Acad. N.I. Vavilov demostró que los genotipos más diversos de las plantas cultivadas se encuentran en los centros de su origen, donde sus antepasados \u200b\u200bse preservaron en la naturaleza.

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

Centros de origen

Vavilov dedujo siete centros principales de origen de plantas cultivadas.

1. Asia meridional (tierra natal de arroz, caña de azúcar, plátano, palma de coco, etc.).
2. Asia oriental (tierra natal de mijo, trigo sarraceno, pera, manzana, ciruela, varios cítricos).
3. Sudoeste asiático (tierra natal de trigo blando, trigo enano, guisantes, lentejas, frijoles, algodón).
4. Mediterráneo (tierra de aceitunas, remolacha, col, etc.).
5. Abisinio (etíope) (tierra natal de trigo duro, cebada, cafeto).
6. Centroamérica (el lugar de nacimiento del maíz, frijoles americanos, calabazas, pimientos, cacao, algodón americano).
7. América del Sur (patria de papas, tabaco, piña, maní).

N.I. Vavilov recolectó la colección más grande de plantas cultivadas en el mundo, la cual todavía es utilizada por los mejoradores en su trabajo práctico.

Entonces, P.P. Lukyanenko, una conocida variedad de trigo de invierno Bezostaya-1, se obtuvo como resultado de la hibridación del trigo argentino utilizado de la colección Vavilov, cruzado con variedades criadas en el territorio de nuestro país.

Los principales métodos utilizados por los mejoradores son la selección, la hibridación, la selección y la educación. La hibridación se basa en la variabilidad combinacional. Gracias a él, es posible en un organismo híbrido combinar rasgos valiosos que anteriormente existían en diferentes variedades de plantas y razas de animales. Los criadores seleccionan pares de padres, seguidos de la selección en su descendencia.

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

Centro de Origen de Plantas Cultivadas	Especies de plantas
Del sur de Asia	Arroz, caña de azúcar, plátano, cocotero
Asiático oriental	Mijo, trigo sarraceno, pera, manzano, ciruela, varias frutas cítricas
Suroeste asiático	Trigo blando, trigo enano, guisantes, lentejas, frijoles, algodón
Mediterraneo	Aceitunas negras, remolachas, repollo
Abisinio o etíope	Trigo duro, cebada, cafeto
Centroamericana	Maíz, Frijoles Americanos, Calabaza, Pimienta, Cacao, Algodón Americano
Sudamericano	Papa, tabaco, piña, maní