Когда появились плодовые деревья

История яблони: до людей и с людьми

Ежегодно в мире собирается более восьмидесяти миллионов тонн яблок, а число сортов этого фрукта превышает семь с половиной тысяч. Ученые уже довольно давно знают, что родиной культурной яблони были горные леса к западу от Тянь-Шаня, на территории нынешних Казахстана и Киргизии. Недавно появилось исследование, в котором раскрываются новые подробности истории яблони. В частности, автор пришел к выводу, что эволюционные изменения, приведшие в итоге к появлению современных яблонь, начались у их диких предков еще до того, как на эти плоды обратили внимание люди.

Двумя годами ранее историю яблонь сумела уточнить команда ученых из Китая и США, сравнившая геномы 117 сортов культурной яблони и 20 диких видов яблонь. Исследователи подтвердили, что основным предком домашней яблони (Malus domestica) была яблоня Сиверса из Казахстана. В дальнейшем, когда яблони распространялись на запад вдоль Великого шелкового пути, они скрещивались с местными видами: в Сибири – с ягодной яблоне (M. baccata), на Кавказе – с восточной яблоней (M. orientalis), в Европе – с лесной яблоней (M. sylvestris). Примерно 46 % генома современных яблок унаследованы от яблони Сиверса, а 21 % – от лесной яблони.

История культурной яблони. Крайняя слева – яблоня Сиверса, далее сверху – ягодная яблоня, в центре – яблоня восточная, снизу – яблоня лесная. Эти четыре вида были предками домашней яблони, давшей позже множество различных сортов.

На другом направлении распространения яблонь из Центральной Азии – на восток, в Китай, они тоже скрещивались с местными видами, генетические следы которых сохраняются в некоторых китайских сортах. Восточноазиатские яблони, считающиеся сейчас самостоятельными видами: яблоня сливолистная (M. prunifolia, известна российским садоводам как «китайка») и яблоня азиатская (M. asiatica), вероятно возникли в результате гибридизации между яблоней Сиверса и сибирской ягодной яблоней.

Неожиданным выводом в исследовании 2017 года оказалось, что казахстанские яблони Сиверса и представители того же вида, растущие совсем рядом, только по другую сторону гор, в Синьцзяне, генетически отличаются друг от друга. И синьцзянские яблони не внесли никакого генетического вклада в яблоню домашнюю. Зато теперь их рассматривают как источник потенциально полезных генов для новых сортов.

Автором нового исследования стал Роберт Шпенглер (Robert N. Spengler III), руководитель лаборатории палеоэтноботаники Института изучения истории человечества Общества Макса Планка. Его статья об истории яблони была опубликована в журнале Frontiers in Plant Science, также яблоне посвящена значительная часть его книги «Плоды из песков» (Fruit from the Sands. The Silk Road Origins of the Foods We Eat), которая этим летом выходит в издательстве Калифорнийского университета.

Важным фактором, благодаря которому яблоки стали такими, какими мы их знаем, Шпенглер называет приспособление к эндозоохории – распространению семян при помощи животных, поедающих плоды. Для привлечения распространителей плоды растений становятся крупнее, приобретают яркую окраску и сладкий вкус. При этом у представителей семейства розоцветных, к которому принадлежит яблоня, можно заметить две стратегии. Одни растения, например, вишня или малина, “делают ставку” на птиц. Их плоды небольшого размера. Другие ориентируются на поедание плодов крупными животными, “мегафауной” (Шпенглер относит к этой категории млекопитающих с весом от сорока килограммов). У таких растений проявляется тенденция к постепенному увеличению размера плодов за счет вкусной мякоти, а семена при этом остаются мелкими и легко проходят через кишечник млекопитающих, не теряя всхожести.

Яблоня эволюционировала по второму пути. Конечно, особенно крупными и сладкими яблоки стали уже в процессе искусственного отбора, но началось их увеличение еще без участия человека. До сих пор дикие яблоки с удовольствием едят медведи, олени и другие животные. Сейчас их роль в распространении семян невелика, так как мала их численность животных, а свобода передвижения ограничена сохранившимися лесами, но в плейстоценовую эпоху они играли ведущую роль в расселении яблони.

Предполагается, что помимо яблони Сиверса данное направление эволюции было свойственно другими видам крупноплодных диких яблонь (например, лесной яблоне и яблоне Недзвецкого, Malus niedzwetzkyana), а также диким предкам абрикоса (Prunus armeniaca), персика (Prunus persica), тибетскому персику (Prunus mira) или растущему в Китае персику Давида (Prunus davidiana).

Биологи объясняют таким же эволюционным приспособлением появление некоторых крупноплодных деревьев в других семействах и других регионах Земли. Иногда эта стратегия становится опасной. Если вид-распространитель исчезает, растение, тесно приспособленное к сотрудничеству с ним, испытывает значительные затруднения и тоже может исчезнуть. В эту ловушку попали некоторые южноамериканские деревья, чьи плоды поедали представители плейстоценовой мегафауны – гигантские ленивцы и гомфотерии. После их вымирания деревьям пришлось нелегко. Впрочем, некоторым вновь повезло и они “нашли” нового распространителя – человека. Например, в диком виде авокадо сейчас довольно редко встречается в лесах Южной Америки, зато люди его выращивают в тропиках по всему миру. Но если бы люди не полюбили авокадо, этот вид, весьма вероятно, уже бы исчез. Авокадо и другие растения, которые развивались в ходе совместной эволюции с вымершими ныне видами животных, биолог Дэниэл Янсен предложил называть «эволюционными анахронизмами», подробнее о них можно прочитать в отдельном очерке.

Роберт Шпенглер отмечает, что, по палеоботаническим данным, в голоценовую эпоху многие деревья семейства розоцветных в Евразии испытали значительное сокращение своего ареала. Например, дикий персик сейчас уже находится на грани исчезновения. Шпенглер выявил корреляцию между размером плода и сокращением ареала. Чем крупнее плоды у дерева, тем значительнее снизилось его распространение после плейстоцена (до вмешательства человека). Логично предположить, что ранее семенам помогали распространяется исчезнувшие теперь виды млекопитающих. Те же деревья и кустарники, чьи семена распространяют птицы, не испытали подобных проблем. Даже среди диких яблонь мелкоплодная ягодная яблоня (M. baccata) растет в дикой природе на значительно большей площади, чем три других предковых вида яблони.

Но для яблонь, как и для некоторых других плодовых деревьев, новыми распространителями стали люди. Путь от дикой яблони Сиверса к домашней яблони отличался от стратегии одомашнивания злаков. С одной стороны, получить более привлекательные плоды можно было, минуя длительный отбор в течение ряда поколений. Для дикие яблок на Тянь-Шане характерная высокая пластичность и широкий диапазон фенотипических признаков. В дикой популяции есть деревья, которые дают плоды диаметром до восьми сантиметров, плоды некоторых диких яблонь могут быть сладкими и ароматными. Люди могли просто выбрать более сладкие и крупные плоды. Но с другой стороны, возникала и серьезная трудность. При половом размножении потомство яблонь не сохраняет родительских характеристик. Если мы посадим семечко сортовой яблони, из него вырастет дерево с непредсказуемыми свойствами. Желаемые характеристики сорта сохраняются лишь при помощи размножения прививкой. Но, надо признать, прививать черенки люди научились довольно быстро. Античные садоводы уже хорошо знали этот метод.

Шпенглер отмечает свидетельства употребления в пищу плодов разных видов яблонь еще до распространения из Центральной Азии яблони Сиверса. Наиболее известны высушенные половинки яблок, обнаруженные в царской гробнице в Уре. Они датируется концом четвертого тысячелетия до н.э., и, скорее всего, относятся к виду M. orientalis. Остатки яблок начала 1 тыс. до н. э. археологи нашли в оазисе Кадес в пустыне Негев. Жители древнего Ближнего Востока сушили яблоки, что не только было необходимым для длительного хранения, но и помогало улучшить их терпкий вкус, когда сушеные яблоки использовали для приготовления отвара. В Европе в пищу шли плоды лесной яблони.

Находки семян яблок в поселениях людей 8 – 1 тыс. до н. э.

Современное культурное яблоко возникло благодаря торговым связям между Центральной Азией и странами Ближнего Востока и Европы. Во время продвижения по Великому шелковому пути яблоня Сиверса подверглась гибридизации с местными видами. Шпенглер полагает, что отдельные виды яблонь оказались в изоляции из-за периодических оледенений, эта изоляция сохранялась и позже, когда ледники отступили, и преодолеть ее яблони смогли только при помощи человека.

Источник статьи: http://polit.ru/article/2019/06/01/ps_apple/

Как появилось первое дерево

Представить себе мир без деревьев очень сложно. Но ведь когда-то их на нашей планете не было. Когда появилось первое дерево ? Точный ответ на этот вопрос науке пока что неизвестен, хотя постоянно ведутся исследования. Так что, скорее всего, человечество его рано или поздно узнает. Однако уже сейчас есть несколько правдоподобных гипотез.

Мутация водорослей

Нужно признать, что большинство теорий сходятся в одном: водоросли постепенно начали захватывать сушу и видоизменяться под новые условия окружающей среды. Так, если вкратце, появилось первое дерево. Правда, на современное оно не было похоже. Учёные предполагают, что первопроходцы не росли сначала вертикально. Они стелились по земле и больше всего напоминали хвощи. Изначально были довольно скромных размеров, до 20 сантиметров. Однако постепенно разрастались, благо условия для развития были благоприятными. В итоге некоторые гиганты периодически достигали в длину 100 метров.

Таким образом, постепенно эволюция сделала своё дело: больше преимуществ получали те растения, которые располагались вертикально. А для того, чтобы удерживаться в таком виде, им понадобилась более жёсткая структура.

Конечно, изначально ни о каком стволе речи не шло. Первые растения, из которых впоследствии получились уже полноценные деревья, больше всего напоминали жёсткую траву. Жизненных форм было очень много. Одной из такой, даже дошедшей до наших дней, является пальмовидный папоротник. Его неслучайно относят к реликтовой флоре: исследования показывают, что этот вид – действительно очень древний. И у него отсутствует древесина! Однако со временем всё изменилось.

Откуда у растений появилась древесина?

Представить себе дерево без неё невозможно. Однако древесина бы не возникла, если бы некогда на Земле не изменился климат. Он стал неблагоприятным для бывших водорослей. Сильные ветра повреждали их структуру, а чрезмерная сухость приводила к тому, что влага начала испаряться слишком сильно. В итоге жизненный цикл незащищённых представителей флоры стал заметно короче.

И больше всего преимущества в новых условиях получили те растения, у которых возник камбий. Так называется слой клеток, который образует внешнюю кору и внутреннюю. Это обеспечило надлежащую защиту и помогло в регуляции жизненного цикла такого растения.

На что было похоже первое дерево?

Стоит отметить, что прародители современных лесов не очень напоминали то, к чему мы привыкли. Например, людям трудно представить себе деревья без корней. А вот раньше их не было. Больше всего своеобразные «первопроходцы» внешне напоминали пальму. Биологи же отнесли их к папоротникам, только к очень специфическим. По факту, это переходная форма, которая чем-то напоминает современные растения, а чем-то – водоросли. Своеобразное промежуточное звено. Внешне же она выглядела примерно как пальма и достигала в высоту 9 метров.

Нужно сказать, что эти растения были ещё довольно примитивными. Они размножались спорами и отличались нетребовательностью к условиям окружающей среды, что и позволило им захватить практически всю планету. Первые деревья, кстати, появились на нашей планете довольно давно: примерно за 140 миллионов лет до динозавров.

Как возникновение деревьев повлияло на наш мир?

Нетрудно догадаться, что наш мир без деревьев не был бы таким, каким он является в настоящем. Однако появление первых растений нового вида привело к вполне конкретным изменениям:

1. Изменился состав атмосферы.

В ней стало заметно меньше углекислого газа и больше кислорода. Дело в том, что деревьям для развития нужен первый, а в процессе своей жизнедеятельности они выделяют второй, хотя и не в таких масштабах, как раньше думали учёные. Основным поставщиком кислорода на нашей планете является всё же океан. Впрочем, недооценивать роль деревьев тоже нельзя.

2. Начала образовываться почва.

Без неё наш мир тоже нельзя представить. А между тем до того, как водоросли начали покорять сушу, почвы не было.

3. Появились первые экосистемы, связанные с материковой частью планеты.

До этого жизненные циклы были так или иначе связаны с водной частью мира.

4. Температура на планете стала ниже.

Уменьшение количества углекислого газа в атмосфере привело к снижению парникового эффекта. Сейчас, между прочим, на планете наблюдается обратный эффект.

5. Жизненные формы начали усложняться.

Первое дерево радикально изменило историю всего мира. Вполне вероятно, что и нас с вами не было бы, если бы эволюция не совершила этот скачок. И сейчас очень странно представить себе мир без деревьев. А ведь когда-то на нашей планете появилось самое первое. Хотя, как говорят палеоботаники, вряд ли можно выделить какое-то конкретное. Скорее, речь идёт о первой группе. Что не отменяет значимость этого исторического события для нас.

Источник статьи: http://zen.yandex.ru/media/different_angle/kak-poiavilos-pervoe-derevo-5e0dde76fe289100b00025dc

Плодовые деревья

Плодовые деревья — это группа деревьев, которые дают плоды, фрукты. Двумя главными составляющими плодового дерева есть: нижняя корневая (под землёй) и верхняя корневая (над землёй). Также плодовые деревья являются одними из самых популярных видов деревьев на планете.

Примерами самых популярных плодовых деревьев (или, как их ещё называют плодоносящих деревьев) есть: яблоня, груша, абрикос, слива и так далее.

Содержание

[править] Строение

Двумя главными составляющими плодового дерева есть: нижняя корневая (под землёй) и верхняя корневая (над землёй).

Пунктом преобразования корешков в ствол называют — корневой шейкой. Фрагменту нижней области без ветвей и ответвлений дали название — штамб, а промеж первой нижней ветки и основания прироста последнего года, — центральным (основным, серединным, главным) проводником. Побегом продолжения — именуют верхушечный прирост последнего года основного проводника. Крону всех плодовых деревьев составляют: серединный проводник и боковые ветви.

[править] Корни

По характеру месторасположения в почве корешки разделяют на горизонтальные и вертикальные.

[править] Горизонтальные корни

Горизонтальные корешки залегают вдоль поверхности земли. Глубина их проникания преимущественно зависит от вида плодового дерева и силы роста подвоя. В стороны от штамба горизонтальные корешки выходят на 1,5-2 метра за границу проекции кроны.

[править] Вертикальные корни

Вертикальные корешки растут ровно вниз. Глубина их проникания приблизительно в 1,5 раза больше высоты надземного фрагмента плодового дерева.

[править] Толщина корней

По толщине корешки разделяют на: скелетные, полускелетные и обрастающие. Обрастающие корешки состоят из проводящих, переходных и поглощающих. Поглощающие корешки — маленькие белые отростки, которые поглощают из земли питательные вещества и воду. На протяжении вегетационного сезона наблюдается 2 периода их насыщенного роста — весенний и осенний.

[править] Ветви

Все ветви плодового дерева разделяют на: скелетные, полускелетные и обрастающие.

[править] Скелетные и полускелетные ветви

Самыми большими ветвями плодового дерева являются — скелетные ветви, что растут от ствола, образуя остов дерева. Скелетние ветви несут на себе полускелетные ветви, которые гораздо меньше по размеру.

[править] Обрастающие ветви

На обрастающих ветках располагаются ростовые и плодоносящие образования. У любого плодового дерева, они имеют собственные отличительные черты.

[править] Почки плодовых деревьев

Почки плодовых деревьев существуют двух типов: вегетативные (ростовые), и генеративные (цветовые).

[править] Вегетативные почки (ростовые почки)

Вегетативные почки осуществляют рост надземной системы и располагаются на концах и по краях побегов и ветвей. Ростовые почки могут быть дремлющими, пазушными, придаточными, верхушечными.

[править] Генеративные почки (цветовые почки)

Из генеративных почек развиваются цветки, а позднее плоды. Цветочные почки крупнее ростовых и имеют округлую форму. У семечковых пород (яблоня, груша, и черноплодная и др.) генеративные почки смешанного типа — они способны как цвести, так и давать побеги.

[править] Болезни

Плодовые деревья также страдают от поражения корней грибами. Симптомы болезни бывают те же, что и у травянистых растений — ослабление прироста, пониклость, хлоротичность, засыхание и опадение листьев. Корни темнеют, местами некротизируются. Нередко возбудители из корней проникают в стволы деревьев, вызывая сердцевинные гнили. [1]

Источник статьи: http://cyclowiki.org/wiki/%D0%9F%D0%BB%D0%BE%D0%B4%D0%BE%D0%B2%D1%8B%D0%B5_%D0%B4%D0%B5%D1%80%D0%B5%D0%B2%D1%8C%D1%8F