Культурные растения

Запрос «Агрокультура» перенаправляется сюда; см. также другие значения.

Картофель — один из самых популярных представителей культурных растений.

Культурные растения (агрокультуры) — растения, выращиваемые человеком для получения пищевых продуктов, кормов в сельском хозяйстве, лекарств, промышленного и иного сырья и других целей.

Согласно восьмому изданию Международного кодекса номенклатуры культурных растений в настоящее время признаются три категории культурных растений: сорт, грекс (только для Орхидных) и группа.

История

Плодородный полумесяц

10 000—400 годы до н. э.: одомашнивание растений

Уильям Т. Стерн (1911—2001), таксономист, ботаник-классик и автор книги «Ботаническая латынь», отмечал, что «культурные растения (культигены) — важнейшее и ценнейшее наследие человечества из глубокой древности». Культигены наших наиболее распространённых хозяйственных растений, вероятно, восходят к первым осёдлым поселениям времён неолитической революции, то есть 10 000 — 12 000 лет назад, хотя точное время и место их происхождения, вероятно, останутся загадкой.

В западном мире одними из первых культигенов были селекционированные злаки — пшеница и ячмень, — которые появились в ранних поселениях Плодородного полумесяца (плодородных речных долин Тигра, Евфрата и Нила) в Западном Средиземноморье. Селекция пищевых растений также проводилась примерно в десяти других центрах расселения, возникших в то время по всему миру.

Выращивание культур на ограниченной территории привело к появлению местных сортов (селекционных сортов, хорошо адаптированных к местным условиям), хотя в настоящее время они в значительной степени вытеснены современными культурными сортами. Черенкование — чрезвычайно эффективный способ сохранения желаемых свойств, особенно у древесных растений, таких как виноград, инжир и оливы, поэтому неудивительно, что это один из первых известных методов селекции растений, увековеченных в культуре на Западе. Переселенцы брали с собой семена и черенки растений; есть свидетельства того, что ранние культивируемые злаки Плодородного полумесяца были перенесены из Западной Азии в соседние земли.

400 год до н. э. — 1400 год: греко-римское влияние на Средние века

Теофраст

Ещё в V веке до н. э. греческий философ Гиппон высказал мнение, что культигены (в современном понимании) произошли от диких растений в результате заботы человека. Это было революционным взглядом в то время, когда растения считались особым творением и даром богов. Разрабатывая способы классификации организмов, философ Аристотель (384—322 гг. до н. э.) сформулировал важную идею fundamentum divisionis — принципа постепенного деления групп. С тех пор это положение используется в биологической классификации и согласуется с относительно недавней идеей эволюции как процесса происхождения с модификациями организмов. Вся биологическая классификация следует этому принципу групп внутри групп, известному как вложенная иерархия, но эта форма классификации не обязательно предполагает эволюцию.

Самый ранний научный (а не утилитарный) подход к растениям приписывается ученику Аристотеля Теофрасту (371—286 гг. до н. э.), известному как «отец ботаники». В своём «Исследовании о растениях» Теофраст описал 480 видов растений, разделив растительный мир на деревья, кустарники, полукустарники и травы с дальнейшим подразделением на дикие и культурные, цветущие и нецветущие, листопадные и вечнозелёные.

Утилитарный подход, классифицирующий растения по их лекарственным свойствам, иллюстрируется в труде римского вельможи, учёного и историка Плиния Старшего (29—79 гг. н. э.), автора «Естественной истории». Перечисленные им «культурные сорта» названы в честь людей, мест или особых характеристик растений. Наиболее известен труд Диоскорида (ок. 40 — ок. 90 гг. н. э.), греческого врача, служившего в римской армии. Его пятитомный труд «Materia Medica» стал предшественником травников, которые привели к появлению современной фармакопеи. Этот труд постоянно копировался более поздними травниками, в том числе изданными примерно между 1470 и 1670 годами. В нём перечислено от 600 до 1000 различных видов растений, включая галльские сорта (cultigens gallica), столистную розу (centifolia), розу неизвестного происхождения, известную как белая (alba), и другие сорта роз, выращиваемые римлянами.

Первое упоминание о названном культигене встречается в труде «О сельскохозяйственной культуре» (De Agri Cultura), написанном около 160 года до н. э. римским государственным деятелем Катоном Старшим (234—149 гг. до н. э.), где перечислены 120 видов (сортов) инжира, винограда, яблок и оливок. Названия представлены таким образом, что подразумевается, что они были знакомы римлянам. Названия «сортов» в основном состояли из одного слова и указывали на происхождение сорта (географическое происхождение места, где производился отбор растений). Писатели вплоть до XV века мало что добавили к этому раннему труду. В Средние века часослов, ранние травники, иллюминированные рукописи и хозяйственные записи свидетельствуют о том, что растения, выращиваемые римлянами, попадали в монастырские сады.

1400—1700 годы: Возрождение, имперская экспансия, травники

В эпоху Возрождения начался бурный расцвет науки, что оживило изучение растений и их классификацию. Примерно с 1400 года, благодаря европейской экспансии, латынь стала общепринятым языком учёных, и она была принята для биологической номенклатуры. Затем, примерно с 1500 года, публикация травников (книг, часто иллюстрированных гравюрами на дереве, описывающих внешний вид, лечебные свойства и другие характеристики растений, используемых в фитотерапии) расширила официальную документацию растений, и к концу XVI века число различных видов растений, описанных в Европе, возросло примерно до 4000.

В 1623 году Гаспар Бауги́н опубликовал свой труд «Pinax theatre botanici» — попытку всеобъемлющего сборника всех известных в то время растений: он включал около 6000 видов. Объединённые труды немецкого врача и ботаника Валерия Корда (1515—1544), опубликованные в 1562 году, включали множество названных «культиваров», включая 30 яблонь и 49 груш, предположительно, выведенных местными немецкими селекционерами. В книге английского гербариста Джона Паркинсона «Paradisi in Sole…» (1629) перечислены 57 сортов яблок, 62 груши, 61 слива, 35 вишен и 22 персика.

С ростом торговли экономическими и лекарственными растениями возросла потребность в более полной системе классификации. Примерно до 1650 года растения группировались либо в алфавитном порядке, либо в соответствии с утилитарной народной таксономией — по их лекарственному применению или по принадлежности к деревьям, кустарникам или травам. В период с 1650 по 1700 годы произошёл переход от утилитарной классификации к научной естественной классификации, основанной на свойствах самих растений.

1700—1800 годы: рассвет научной классификации, Линней и биномиальная номенклатура

Карл Линней

В 1700 году французский ботаник Жозеф Питтон де Турнефор, хотя и продолжал использовать общие группы «деревья» и «травы» для цветковых растений, начал использовать характеристики цветков в качестве отличительных признаков и, что самое важное, дал чёткое определение рода как базовой единицы классификации. В «Institutiones Rei Herbariae» он перечислил около 10 тыс. различных растений, которые он назвал видами, сгруппировав их в 698 родов с иллюстрациями. Создание этого предшественника научной классификации значительно улучшило организацию разнообразия растений, разделив их на приблизительно эквивалентные группы или ранги, и многие из его родов впоследствии были использованы Карлом Линнеем. В то время ещё не существовало единого мнения о том, как представлять названия растений, поэтому их длина варьировалась от одного слова до длинных описательных предложений. По мере увеличения числа зарегистрированных растений эта система наименований становилась всё более громоздкой.

Именно шведский ботаник Карл Линней навёл порядок в этой ситуации, попытавшись дать названия всем известным организмам своего времени. В 1735 году за его «Системой природы», которая включала животных (десятое издание стало отправной точкой зоологической номенклатуры), последовали «Критика ботаники» (Critica Botanica, 1737) и «Философия ботаники» (1751). Но именно в его наиболее полном труде о растениях, опубликованном в 1753 году под названием «Species Plantarum», название рода было формализовано одним эпитетом, что позволило сформировать название вида из двух слов. Таким образом и появилась биологическая система, названная биномиальной номенклатурой. В этих трудах Линней использовал третье название для обозначения разновидности внутри вида. Эти разновидности включали как дикие, так и садовые варианты. Названия садовых разновидностей всё ещё писались на латыни, и некоторые из них сохранились до наших дней.

Ботанический кодекс и номенклатура культигенов

По мере роста сообщества людей, занимающихся коммерческими культигенами, вновь обозначилось расхождение между таксономией, служащей научным целям, и утилитарной таксономией, отвечающей потребностям человека. В 1865 году немецкий ботаник Карл Кох, ставший генеральным секретарём Берлинского садоводческого общества, выразил недовольство продолжающимся использованием латинского языка для названий культигенов. Было выдвинуто множество предложений по решению этой проблемы, и, пожалуй, самым заметным из них стал Закон о ботанической номенклатуре (Lois de la nomenclature botanique), представленный в 1867 году на Четвёртом садоводческом и ботаническом конгрессе швейцарским ботаником Альфонсом Декандолем. В статье 40 этого закона говорилось:

«Сеянцы, гибриды (métis) неизвестного происхождения или сорта должны получать от садоводов причудливые названия (noms de fantaisie) на общепринятом языке, максимально отличающиеся от латинских названий видов или сортов».

Из-за Первой мировой войны только на 9-м Садоводческом конгрессе в Лондоне в 1930 году были согласованы правила Комитета по номенклатуре садоводства, которые были добавлены в качестве приложения к Ботаническому кодексу 1935 года. Правила, установленные в 1935 году, были приняты, но их необходимо было расширить, включив в них сельскохозяйственные и лесные культуры. Первый Международный кодекс номенклатуры культурных растений был опубликован только в 1953 году в результате обсуждений на Международном ботаническом конгрессе в Стокгольме в 1950 году и на 18-м Международном садоводческом конгрессе в Лондоне в 1952 году.

Международный кодекс номенклатуры культурных растений (1953)

Первый Кодекс культурных растений (Вагенинген), опубликованный в 1953 году, был впоследствии переиздан восемь раз: в 1958 (Утрехт), 1961 (обновлённый вариант 1958 года), 1969 (Эдинбург), 1980 (Сиэтл), 1995 (Эдинбург), 2004 (Торонто) и 2009 годах (Вагенинген).

Согласно структуре Ботанического кодекса, Кодекс культурных растений изложен в форме первоначального набора принципов, за которыми следуют Правила и Рекомендации, подразделённые на статьи. Поправки к Кодексу культурных растений вносятся по результатам международных симпозиумов по таксономии культурных растений, которые учитывают решения Международной комиссии по номенклатуре культурных растений. Каждый новый Кодекс о культурных растениях включает в себя краткое изложение изменений, внесённых в предыдущую версию, и эти изменения также суммируются за период с 1953 по 1995 год.

Классификация

• Декоративные (роза, астра);
• Зерновые и хлебные злаки (рис, кукуруза, пшеница);
• Бобовые (фасоль, соя);
• Крахмалоносные (бататы, картофель);
• Сахароносные (сахарная свёкла);
• Масличные (подсолнечник, соя);
• Бахчевые (арбузы);
• Овощные (томаты, огурцы, укроп);
• Плодовые растения (ананасы, кокосы);
• Стимулирующие (чай, кофе, мак);
• Прядильные (хлопок, лен, джут).

Современные проблемы

Систематики культурных растений должны решать следующие наиболее острые современные проблемы: использование обширных баз данных названий растений; способы борьбы с использованием ненаучных названий в торговле (известных как торговые обозначения), особенно для этикеток растений в питомниках; проблемы, связанные с интеллектуальной собственностью; адаптация современных технологий, в частности молекулярных методов, к созданию и идентификации сортов; ведение коллекций гермоплазмы сортов, включая гербарии; учёт и регистрация сортов.

Способы наименования и классификации вариаций растений, являющихся результатом деятельности человека, остаются спорными. Замена термина «культурное растение» словом «культиген» не является общепринятой в научном сообществе. Продолжаются споры о понятиях рангов и таксонов применительно к культурным растениям. Среди наиболее сложных вопросов — уместно ли называть высоко модифицированные трансгенные продукты искусственного отбора человеком «таксонами» так же, как называются продукты естественного отбора в дикой природе? Чтобы преодолеть эту трудность, было предложено заменить слово таксон термином «культон», когда речь идёт о культигенах.

Литература

• П. М. Жуковский. Культурные растения // Жизнь растений : в 6 т. / гл. ред. Ал. А. Фёдоров. — М. : Просвещение, 1974. — Т. 1 : Введение. Бактерии и актиномицеты / под ред. Н. А. Красильникова, А. А. Уранова. — С. 162-173. — 487 с. — 300 000 экз.
• Вехов В. Н., Губанов И. А., Лебедева Г. Ф. Культурные растения СССР / отв. ред. Т. А. Работнов. — М.: Мысль, 1978. — 40 л. ил., 336 с. — (Справочники-определители географа и путешественника). — 100 000 экз.