Закон гомологічних лав Вавилова: опис, особливості та значення

Закон гомологічних лав Вавилова: опис, особливості та значення


Закон, який був відкритий видатним вітчизняним вченим М. І. Вавиловим, є найпотужнішим стимулятором селекції нових видів рослин і тварин, які вигідні для людини. Навіть зараз ця закономірність відіграє велику роль у вивченні еволюційних процесів, розробці акліматизаційної бази. Результати досліджень Вавілова важливі і для витлумачення різних біогеографічних явищ.

Сутність закону

Коротко закон гомологічних рядів звучить наступним чином: спектри мінливості у родинних типів рослин схожі між собою (нерідко це буває строго фіксоване число тих чи інших варіацій). Вавілов виклав свої ідеї на III селекційному з'їзді, який проходив 1920 року в Саратові. Щоб продемонструвати дію закону гомологічних рядів, він зібрав всю сукупність спадкових ознак культурних рослин, розташував їх в одній таблиці і порівняв відомі на той момент сорти і підвиди.

Вивчення рослин

Разом зі злаковими Вавілов розглядав і бобові. У багатьох випадках виявилася паралельність. Незважаючи на те що у кожного сімейства фенотипічні ознаки розрізнялися, у них були свої особливості, форма виразу. Наприклад, колір насіння практично у будь-якої культурної рослини варіювався від найсвітлішого до чорного. У добре вивчених дослідниками культурних рослин було виявлено до декількох сотень ознак. В інших же, що були на той момент менш вивченими або ж дикими родичами окультурених рослин, ознак спостерігалося набагато менше.

Географічні центри розповсюдження видів

Основою для відкриття закону гомологічних лав послужив матеріал, який Вавілов зібрав під час своєї експедиції країнами Африки, Азії, Європи та Америки. Перші припущення про те, що існують якісь географічні центри, звідки беруть свій початок біологічні види, було зроблено швейцарським вченим А. Декандолем. За його уявленнями, колись ці види охоплювали великі території, іноді і цілі континенти. Однак саме Вавілов був дослідником, який зміг вивчити різноманіття рослин на науковій основі. Він використовував метод, званий диференційованим. Вся та колекція, яка була зібрана дослідником під час експедицій, піддавалася ретельному аналізу за допомогою морфологічних і генетичних методів. Так можна було визначити кінцеву область зосередження різноманітності форм і ознак.

Карта рослин

Під час цих поїздок вчений не заплутався у різноманітті видів різних рослин. Всю інформацію він наносив за допомогою кольорових олівців на карти, потім переводячи матеріал у схематичний вигляд. Таким чином, йому вдалося виявити, що на всій планеті існує всього кілька центрів різноманітності окультурених рослин. Вчений показав безпосередньо за допомогою карт, як з цих центрів види «розповзаються» по інших географічних регіонах. Деякі з них йдуть на невелику відстань. Інші завойовують весь світ, як це сталося з пшеницею і горохом.

Слідства

Згідно з законом гомологічної мінливості, всі генетично близькі між собою сорти рослин мають приблизно рівні ряди спадкової мінливості. При цьому вчений допускав, що навіть схожі зовні ознаки можуть мати різну спадкову основу. Враховуючи той факт, що кожен з генів має здатність до мутацій в різних напрямках і що даний процес може протікати без певного напрямку, Вавілов зробив припущення, що і кількість генних мутацій у споріднених видів буде приблизно однаковою. Закон гомологічних лав М. І. Вавілова відображає загальні закономірності процесів генної мутації, а також формоутворення різних організмів. Він є головною основою вивчення біологічних видів.

Вавілов також показав наслідок, який випливав із закону гомологічних лав. Воно звучить наступним чином: спадкова мінливість практично у всіх видів рослин варіюється паралельно. Чим ближчими між собою є види, тим більшою мірою проявляється дана гомологія ознак. Зараз цей закон повсюдно застосовується в селекції сільськогосподарських культур, а також тварин. Відкриття закону гомологічних лав є одним з найбільших досягнень вченого, яке принесло йому світову славу.

Походження рослин

Вчений створив теорію про походження культурних рослин у віддалених один від одного в різні доісторичні епохи точках земної кулі. Відповідно до закону гомологічних лав Вавилова, у споріднених видів рослин і тварин виявляються схожі варіації мінливості ознак. Роль цього закону в рослинництві і тваринництві можна зіставити з тією роллю, яку відіграє таблиця періодичних елементів Д. Менделєєва в хімії. Використовуючи своє відкриття, Вавілов дійшов висновку, які території є першоджерелами певних типів рослин.

  • Китайсько-японському регіону світ зобов'язаний походженням рису, проса, голозерних форм вівса, багатьох типів яблуень. Також території даного регіону є батьківщиною цінних сортів злив, східної хурми.
  • Батьківщина бананів, кокосової пальми і цукрової тростини - Індонезійсько-Індокитайський центр.
  • За допомогою закону гомологічних лав мінливості Вавилову вдалося довести величезне значення півострова Індостан у розвитку рослинництва. Ці території є батьківщиною деяких типів квасолі, баклажанів, огірків.
  • На території середньоазійського регіону традиційно вирощувалися волоські горіхи, мигдаль, фісташки. Вавілов відкрив, що саме ця територія є батьківщиною ріпчастої цибулі, а також первинних типів моркви. У давнину жителі Таджикистану вирощували абрикоси. Одними з найкращих у світі є дині, які були виведені на територіях Середньої Азії.
  • На Середземноморських територіях вперше з'явився виноград. Тут також відбувався процес еволюції пшениці, льону, різних сортів вівса. Також досить типових елементів флори середземномор'я є оливкове дерево. Тут же почалося і окультурювання люпину, наклепу і льону.
  • Флора австралійського континенту подарувала світу евкаліпти, акації, бавовняр.
  • Африканський регіон - батьківщина всіх типів кавунів.
  • На Європейсько-Сибірських територіях відбувалося окультурювання цукрових буряків, сибірської яблуні, лісового винограду.
  • Південна Америка - батьківщина бавовняка. Територія Анд є батьківщиною картоплі і деяких видів томатів. На територіях Стародавньої Мексики виростала кукурудза і деякі види квасолі. Також тут виник тютюн.
  • На територіях Африки стародавня людина використовувала спочатку тільки місцеві види рослин. Чорний континент є батьківщиною кави. На території Ефіопії вперше з'явилася пшениця.

Використовуючи закон гомологічних рядів мінливості, вчений може виявити центр походження рослин за тими ознаками, які схожі з формами видів з іншої географічної місцевості. Крім необхідної різноманітності флори, для того щоб виник великий осередок різноманітних культурних рослин, потрібна також і землеробська цивілізація. Так вважав М. І. Вавілов.

Одомашнення тварин

Завдяки відкриттю закону гомологічних рядів спадкової мінливості стало можливим відкриття тих місць, де колись вперше відбулося одомашнення тварин. Вважається, що воно відбувалося трьома шляхами. Це зближення людини і тварин; насильницьке приручення молодих особин; одомашнення дорослих особин. Території, на яких відбувалося одомашнення диких тварин, імовірно знаходяться в місцях проживання їх диких сородичів.

Приручення в різні епохи

Вважається, що собака був одомашнений в епоху мезоліту. Свиней і кіз людина почала розводити в епоху неоліту, а трохи пізніше були приручені і дикі коні. Однак ще недостатньо зрозуміле питання про те, ким були предки сучасних домашніх тварин. Вважається, що предками великої рогатої худоби були тури, коней - тарпани і коні Пржевальського, домашнього гуся - дикий сірий гуся. Зараз процес одомашнення тварин не можна назвати завершеним. Наприклад, у процесі приручення знаходяться песці і дикі лисиці.

Значення закону гомологічних рядів

За допомогою цього закону можна не тільки встановити походження певних видів рослин і осередки приручення тварин. Він дозволяє передбачити появу мутацій, порівнюючи закономірності мутування в інших типів. Також за допомогою цього закону можна передбачити мінливість ознаки, можливість появи нових мутацій за аналогією з тими генетичними відхиленнями, що були виявлені в інших видів, споріднених цій рослині.



Матеріали по темі