Холостяков Владислав
Санкт-Петербург
Каждый коллекционер живых существ, будь то растения или животные, обычно проходит три стадии приобщения к великой науке систематике.
Обычно сначала любитель берет всё, что попадается по его тематике, не особо задумываясь о названиях. Затем он начинает обращать внимание на видовые и родовые названия и так знакомится с бинарной номенклатурой — на этом этапе его представление о разнообразии интересующих объектов как будто «устаканивается», любитель начинает отличать разные виды растений и чувствовать себя докой. И тут наступает третий этап — наш коллекционер понимает, что, оказывается, под одним и тем же названием могут попадаться разные по внешнему виду растения, а иногда одно растение имеет совершенно разные названия. Вот теперь он оказывается лицом к лицу с современной систематикой, начинает разбираться в том, почему появляются те или иные названия и постепенно погружается в дебри споров о классификации, признаках вида, и почему названия время от времени вдруг меняются по воле ученых. Как правило, именно по поводу классификации ведутся самые ожесточенные споры среди любителей, которые порой доходят чуть ли не до драки. Сразу отмечу, что не менее жаркие споры происходят в среде профессиональных ученых-систематиков.
В этой статье хотелось бы коснуться вопросов современной ботанической классификации и сделать более понятными для любознательных читателей новые подходы к описанию и систематизации видов. Так как эта статья предназначена для сайта о растениях, то в первую очередь мы обратим внимание именно на них.
Для начала вернемся к истокам систематики и великому гению Карла Линнея. Именно этот человек справедливо считается отцом классификации растений и животных. Следует отметить, что не он первым предложил бинарную номенклатуру, это делали некоторые авторы и до него, но именно Линней ввел единые принципы описания видов и разработал достаточно простую систему их распределения по «Классам», внутри каждого из которых организмы группировались по строению половых органов в «Роды», а близкие внешне формы становились «Видами» внутри рода. Для каждого вида должно было быть обязательное описание на латыни всех его признаков и так же обязательное двойное название Род+Вид — таким образом, ученый узаконил бинарную номенклатуру. Система его была очень искусственной — все известные на тот момент растения он распределил на 24 класса по строению и количеству тычинок и пестиков цветка; близкими родственниками оказались дуб черешчатый и маленькое водное растение ряска малая, а злаки расползлись по нескольким классам придуманной номенклатуры.
Однако методологическая заслуга Карла Линнея огромна. Во-первых, систематизация всего живого вместо хаотичного описания новых форм на разных языках, а во-вторых, он взял за основу самое важное — строение половых органов. Дело в том, что именно половые органы — наиболее консервативный морфологический, т.е. внешний, признак. Например, если растение выросло при хороших условиях, оно образовало крупный побег с большим количеством цветков, но если оно выросло корявым и несчастным в плохих условиях, при цветении оно образует точно такие же цветки, как и сильное растение, но в меньшем количестве. Постепенно более поздние исследователи начали обращать внимание и на другие внешние признаки растений для того, чтобы выявить их родство и сделать систему более естественной, но на протяжении долгого времени морфология была основным инструментом описания новых видов.
И здесь будет нелишне вспомнить, как строилась систематика кактусов. Сейчас многие кактусоводы возмущаются, что современные систематики объединили с пародиями нотокактусы и эриокактусы, эхинопсисы теперь вместе лобивиями, а род эриосице из почти монотипного разросся до небывалых пределов. Почему так получается? Дело в том, что многие кактусы описывались вначале в нецветущем состоянии, а по мере накопления знаний о строении цветков классификация пересматривалась в попытке создать наиболее естественную, отражающую степень родства разных видов. Сейчас уже никого не смущает, что турбиникарпус Вальдеза не имеет закрученных колючек, как многие остальные представители рода, а ведь он был и пелецифорой, и норманбукеей.
Что происходило в систематике дальше? Во второй половине ХХ столетия появилась возможность рассматривать хромосомы и тесту (внешнюю оболочку) семян растений при помощи электронного микроскопа. Результаты исследований показали, что у внешне идентичных организмов оказался разный набор хромосом, и они не скрещиваются друг с другом в природе — такие организмы были названы видами-двойниками, чаще всего они встречаются среди насекомых. С помощью сканирующего электронного микроскопа исследовали тесту семян различных видов кактусов, в результате чего было показано, что педиокактусы и навахоа являются ближайшими родственниками и их начали объединять в один род. Так же подтвердилось родство уже упоминавшихся выше турбиникарпусов и мотивировалось «разрастание» рода эриосице.
К концу ХХ века ученые установили критерии вида, предоженный ещё Линнеем Международный Кодекс ботанической номенклатуры прочно вошел в обиход, и наука систематика стала похожа на юриспруденцию, так как для описания нового вида необходимо пройти сложную процедуру обнародования и признания.
Вот как выглядит статья 23.1. из Кодекса:
«Название вида — это бинарная комбинация, состоящая из названия рода, сопровождаемого одним видовым эпитетом в форме имени прилагательного, либо в форме имени существительного в родительном падеже, либо одним или несколькими словами в функции эпитета-приложения, но не в форме описательной фразы, состоящей из одного или большего числа имен существительных в творительном падеже и связанных с ними прилагательных (см.ст.23.6 (а)), а также не в форме некоторых других неправильно образованных обозначений (см.ст.23.6 (с)). Если эпитет состоит из двух или более слов, то они должны быть слиты в одно слово или соединены дефисом. Если в эпитете слова не были соединены указанными способами при первоначальном обнародовании, то такой эпитет не может быть отвергнут, но при его употреблении составляющие его слова должны быть слиты воедино или соединены дефисом, как указано в ст. 60.9.»
Теперь всем нам становится понятно, как появляются названия типа Encephalocarpus strobiliformis. О том, что в названии растения ещё со времен Линнея могут фигурировать не обязательно латинские корни, а самые разные слова, известно всем любителям.
Для того, чтобы объединить все принципы и подходы к описанию видов, были введены следующие критерии вида:
– Морфологический — сходство внешнего и внутреннего строения особей одного вида растения, в том числе видимые только при очень большом увеличении.
– Физиологический — в основе лежит сходство всех процессов жизнедеятельности у особей одного вида, прежде всего сходство размножения — часто у сходных организмов разные сроки созревания пыльцы, несходство развития на определенных стадиях, что позволяет выделить отдельную форму, расу и даже вид.
– Генетический — характерный для каждого вида набор хромосом, строго определенное их число, размеры и форма.
– Географический — определенный ареал, занимаемый каждым видом в природе.
– Экологический — совокупность факторов внешней среды, в которой существует вид.
Если с первыми тремя критериями вида всё и так понятно, то наличие ещё географического и экологического может показаться лишним. Однако ни для кого из любителей суккулентов не секрет, что белоцветковые виды литопсов отлично скрещиваются между собой, то же самое обстоит и с желтоцветковыми — если посмотреть на этот вопрос глобально, то можно подумать, что существует всего два «вида» литопсов: желтоцветковый, с многочисленными формами, и белоцветковый, опять же с внутривидовыми формами. На самом деле в природе каждый вид литопса имеет строго ограниченный ареал, где растет в условиях среды, подходящих именно для него и никак не пересекается с другими видами — таким образом, каждый вид устойчив.
Из вышеизложенного вытекает, что для наиболее верного определения видовой принадлежности того или иного растения хорошо бы иметь представление не только о его внешнем виде, но и о том, где оно обитает, что для любителей весьма проблематично. Ведь не часто к нам попадают растения с точным указанием места сбора в природе. Поэтому для верного определения растения только по внешнему виду у него должно быть четко видно максимальное количество вегетативных и генеративных признаков. Другими словами, показывая фотографию растения или выставляя её на всевозможных форумах с просьбой определить название, необходимо сделать эту фотографию с хорошим разрешением в разных проекциях, а растение желательно представить в фазе цветения. Если определяется растение с известным местообитанием в природе, то лучше указать, в каких условиях оно было найдено — освещенность, почва и т.п. Ведь часто бывает, что при разных условиях один вид может иметь разную внешность.
В заключение необходимо сказать пару слов о новомодных течениях в классификации растений. И здесь пойдет речь об анализе непосредственно генов растений.
Вообще, что такое ген? В наиболее упрощенном понятии, ген — это участок ДНК, содержащий информацию для считывания с него структуры определенного белка, а белки определяют все внешние признаки организма и его функционирование. Красно-оранжевые тона цветкам и плодам придают белки, ассоциированные с каротиноидами, волокна целлюлозы, формирующие каркас клеточных стенок растений, укладываются в сложную структуру белками-полимеразами, транспорт питательных веществ по растению регулируют опять же сложные белковые комплексы. Для обывателя первая ассоциация со словом «белок» — куриное яйцо, в котором и правда очень много белка, растворенного про запас для будущего зародыша, но в любом организме белки выполняют самые разные функции.
Естественно, когда благодаря изобретению сложных машин стало возможным анализировать гены в «промышленном масштабе», ученые начали пытаться выяснить родство разных видов, родов, семейств, классов и типов живых существ на генетическом уровне. За основу чаще всего берут гены, отвечающие за размножение, формирование плодов и семян, — получается всё тот же подход, который был предложен ещё Карлом Линнеем, но только на ультрасовременном уровне. И так же, как некогда у Линнея, строятся новые «Системы природы», которые где-то искусственные, а где-то и вправду отражают родство организмов. Поэтому не стоит удивляться, если в один прекрасный день нам скажут, что всё, что было раньше, — неправда, вот вам новая систематика, по ней и работайте.
Эта статья написана для того, чтобы помочь любителю растений понять, почему меняются названия видов и родов, отчего существуют разные классификации одного и того же и о чем спорят великие систематики. Главное для коллекционера — выбрать такую классификацию, которая будет понятна ему самому и не будет сильно раздражать его коллег, а для этого полезно время от времени знакомиться с новыми веяниями в мире систематики, чтобы проще было ориентироваться в меняющихся названиях каталогов фирм, торгующих семенами кактусов, суккулентов, орхидей, бромелиевых и других любимых нами растений.