Вавиловская мимика - Vavilovian mimicry

Золото удовольствия или ложный лен слева (обозначенный цифрой 1) напоминает лен, и его семена практически неотделимы от льняного семени.

В биологии растений Вавиловская мимика (также мимикрия урожая или же мимикрия сорняков^[1][а]) является формой мимикрия в растениях где сорняк приходит, чтобы разделить одну или несколько характеристик с одомашненное растение через поколения искусственный отбор.^[2] Он назван в честь Николай Вавилов, видный русский растение генетик.^[2] Селекция против сорняка может происходить путем уничтожения молодого или взрослого сорняка, отделяя его семена от семян урожая (веяние ), или оба. Это было сделано вручную с Неолит раз, а в последние годы сельскохозяйственная техника.

Вавиловская мимикрия - хорошая иллюстрация непреднамеренного отбор людьми. Хотя селективные агенты человека могут осознавать свое влияние на местные сорняки Генофонд такие эффекты идут вразрез с целями выращиваемых культур. Сорняки не хотят отбирать сорняки, которые становятся все более похожими на культивируемые, но единственный другой вариант - позволить сорнякам расти и конкурировать с посевами для Солнечный свет и питательные вещества. Подобные ситуации включают устойчивость к антибиотикам и, по своей природе похожей на мимикрию сельскохозяйственных культур, устойчивость к гербицидам. Это можно сравнить с другими формами искусственного отбора, которые действительно имеют тенденцию к благоприятному исходу, такими как селекция. Обретя множество желаемых качеств, подвергаясь подобному избирательному давлению, вавиловские мимики могут в конечном итоге сами приручиться. Вавилов назвал эти сорняки посевами. второстепенные культуры.

Классификация и сравнения

Вавиловскую мимику можно отнести к репродуктивной, агрессивный (паразитический ), а в случае вторичных культур - мутуалистический. Это форма разъединять мимика с моделью, согласная на обман.^[2] В дизъюнктивных мимикрических комплексах задействованы три разных вида в качестве модели, имитации и тупика - сорняк, имитирующий модель защищенной культуры, с людьми в качестве приемников сигналов. Вавиловская мимика очень похожа на Бейтсовская мимикрия (где безвредный организм имитирует вредный вид) в том смысле, что сорняк не обладает свойствами, обеспечивающими защиту модели, и он оказывает негативное влияние на модель и обман (в данном случае на людей). Однако есть некоторые ключевые отличия; в мимикрии Бейтса модель и приемник сигнала - враги ( хищник съел бы охраняемые виды, если бы мог), в то время как здесь растение и его люди, выращивающие мутуалистический отношения: урожай выигрывает от того, что люди рассредоточены и защищают его, несмотря на то, что они съели его. Фактически, единственная важная «защита» урожая - это его полезность для человека. Во-вторых, сорняк не едят, а просто убивают (напрямую или не сажая семена). Единственная мотивация для уничтожения сорняков - это их влияние на урожайность сельскохозяйственных культур. Фермеры предпочли бы вообще не иметь сорняков, но хищник погиб бы, если бы у него не было добычи, даже если бы его было трудно идентифицировать. Наконец, не существует известного эквивалента вавиловской мимикрии в экосистемах, не измененных человеком.

Делберт Винс утверждал, что вторичные культуры нельзя классифицировать как имитирующие, потому что они являются результатом искусственного, а не искусственного происхождения. естественный отбор, и поскольку селективный агент является машина.^[3] По этому первому пункту Жорж Пастер указывает, что «косвенный искусственный отбор» является непроизвольным и, таким образом, ничем не отличается от естественного отбора.^[2] То, что приемник сигнала - неодушевленный объект, определенно отличается от обычного случая обманутого воспринимающий сигнал, но результат не отличается от ручного выбора, который происходил с момента Неолитическая революция.

Примеры

Рожь вторичная культура, изначально являвшаяся имитатором сорняков пшеница.

Одним из примеров вавиловской мимикрии является золото удовольствия или ложный лен (Camelina sativa linicola), что очень похоже на лен растение Linum usitatissimum, и происходит с ним в поле.^[4] Золото удовольствия - потомок Камелина габрата, дикий вид; это подвидовое название Linicola означает «тот, кто живет с льном». Прополка взрослого растения нецелесообразна; вместо этого они разделяются на основе свойств семя. Это делается веялка, который в данном случае действует как неодушевленный приемник сигнала. Таким образом, были выбраны семена, которые бросают на такое же расстояние, что и семена льна, что делает практически невозможным разделение семян этих двух видов.

Хотя сейчас овес является важной культурой, он когда-то был просто еще одним сорняком.

Другой пример рожь (Secale cereale), а трава который получают из дикой ржи (Secale montanum ), широко распространенный средиземноморский вид. Рожь изначально была просто сорняком, растущим с пшеница и ячмень, но попали под такое же избирательное давление, что и посевы. Как и у пшеницы, у него появились более крупные семена и более жесткие стержни, к которым они прикреплены. Однако пшеница - это однолетнее растение, а дикая рожь - это многолетнее растение. В конце каждого вегетационного периода пшеница дает семена, в то время как дикая рожь - нет и, таким образом, уничтожается, так как послеуборочная почва вспаханный. Однако бывают случайные мутанты которые сеют семена. Они были защищены от разрушения, и таким образом рожь превратилась в однолетнее растение.^[5]

Рожь - более выносливое растение, чем пшеница, и выживает в более суровых условиях. Став предварительно адаптированный как культура, имитирующая пшеницу, рожь затем стала культурным растением в районах, где почвенные и климатические условия благоприятствовали ее производству, например, в гористой местности.^[4]

Эту судьбу разделяют овес (Авена), которые также переносят более плохие условия и, как рожь, растут как сорняк вместе с пшеницей и ячменем. Произведено от дикого вида (Авена стерилис ), таким образом, он стал самостоятельной культурой. И снова, по аналогии с пшеницей, рожью и другими злаками, овес развил жесткие веретена, которые препятствуют легкому опаданию семян, и другие признаки, которые также помогают в естественных условиях. рассредоточение стал рудиментарный, в том числе ости которые позволяют им хоронить себя.^[4]

Повилика льняная (Cuscuta epilinum ) - это лиана, которая растет вокруг льна и семян льна. Как и в других случаях, его семена стали крупнее. Мутантный сорт с двойным посевом стал преобладающим, поскольку размер семян снова стал признаком, на который повлиял отбор.^[4]

Селекция также может происходить на вегетативной стадии путем ручной прополки. Прополка часто проводится, когда культурное растение очень молодое и наиболее уязвимое. Echinochloa oryzoides, разновидность травы, которая встречается в рис (Oryza sativa) поля, внешне похожи на рис, и его семена часто смешиваются с рисом, и их трудно отделить. Это близкое сходство было усилено процессом прополки, который является селективной силой, которая увеличивает сходство сорняков в каждом последующем поколении.^[6]

Смотрите также

• Обмолота

Примечания

1. В этом случае сорняк является имитатором, а не моделью, как в мимикрия муравьев.

Рекомендации

1. Маран, Тимо. «Мимикрия». В Буиссаке, Поль; Льюис, Энн; Линч, Алехандро (ред.). Энциклопедия семиотики онлайн. Библиотека Э. Дж. Пратта, колледж Виктории, Университет Торонто. Получено 2007-10-19.
2. Пастер, Жорж (1982). «Классификационный обзор систем мимикрии». Ежегодный обзор экологии и систематики. 13: 169–199. Дои:10.1146 / annurev.es.13.110182.001125.
3. Винс, Д. (1978). «Мимикрия в растениях». Эволюционная биология. 11: 365–403.
4. Виклер, Вольфганг (1968). "Глава 4". Мимикрия у растений и животных. Перевод Мартина, Р. Д. Нью-Йорк: McGraw-Hill. ISBN  0-07-070100-8.
5. МакЭлрой, Дж. Скотт (2014). «Вавиловская мимикрия: Николай Вавилов и его малоизвестное влияние на сорняковедение». Наука о сорняках. Издательство Кембриджского университета. 62 (2): 207–216. Дои:10.1614 / ws-d-13-00122.1.
6. Барретт, С. (1983). «Мимикрия в растениях». Scientific American. № 257. С. 76–83.

Источники

• Барретт, С. (1983). «Мимикрия посевов в сорняках». Прикладная ботаника. 37 (3): 255–282. Дои:10.1007 / BF02858881. Одна из самых обширных статей по теме.
• Винс, Д. (1978). «Мимикрия в растениях». Эволюционная биология. 11: 365–403. Обсуждение мимикрии культур среди многих других случаев растений.
• Барретт, С. (1983). «Мимикрия в растениях». Scientific American. № 257. С. 76–83. Значительная часть посвящена сорнякам.
• Радосевич, С.Р .; Holt, J. S .; Герса, К. (1997). Экология сорняков: значение для управления (2-е изд.). Вайли. ISBN  0-471-11606-8.

дальнейшее чтение

• Вавилов, Н. И. (1951). Перевод К.С. Честера. «Происхождение, изменчивость, иммунитет и селекция культурных растений». Хроника Ботаника. 13 (6): 1–366. Bibcode:1951 Почва..72..482В. Дои:10.1097/00010694-195112000-00018.
• Вавилов Николай Иванович; Лёв, Дорис, пер. (1992). Происхождение и география культурных растений. Кембридж, Англия, Великобритания: Издательство Кембриджского университета.