Страницы авторов "Тёмного леса".
Пишите нам! temnyjles@narod.ru
ОКРАСКА ЦВЕТКА В СВЯЗИ С ВЛАЖНОСТЬЮ, ОСВЕЩЁННОСТЬЮ И ДРУГИМИ ПАРАМЕТРАМИ БИОТОПОВ НА ПРИМЕРЕ ПОДМОСКОВНОЙ ФЛОРЫ Ю.А.Насимович ПРЕДИСЛОВИЕ К ЭЛЕКТРОННОЙ ПУБЛИКАЦИИ (20.02.2013 г.). Предла- гаемая читателю статья о связи окраски цветка с параметрами био- топов была депонирована в ВИНИТИ РАН в 1991 г., и её официальные выходные данные приведены в следующем абзаце. Кроме того, после текста статьи приводится автореферат, который был в своё время опубликован в Реферативном журнале (Ботаника, 1992, 3В1007 ДЕП; Общие вопросы ботаники - 58.001). Номера страниц первоисточника заключены в квадратные скобки с пояснением "страница", чего, ко- нечно, в оригинале не было. Кроме того, внесена формальная правка в список литературы, а титульный лист сжат. В остальном электрон- ная публикация полностью воспроизводит электронную версию. Содер- жание статьи к настоящему времени (2013 г.) не устарело, то есть у меня нет желания что-либо переделать или дополнить. Насимович Ю.А. Окраска цветка в связи с влажностью, освещён- ностью и другими параметрами биотопов на примере подмосковной флоры. М., 1991. Деп. в ВИНИТИ АН СССР 21.11.1991, N 4379-В91. 40 с. [Титульный лист] ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ОХРАНЕ ПРИРОДЫ ВСЕСОЮЗНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ОХРАНЫ ПРИРОДЫ И ЗАПОВЕДНОГО ДЕЛА N 4379-В91 Ю.А.Насимович ОКРАСКА ЦВЕТКА В СВЯЗИ С ВЛАЖНОСТЬЮ, ОСВЕЩЁННОСТЬЮ И ДРУГИМИ ПАРАМЕТРАМИ БИОТОПОВ НА ПРИМЕРЕ ПОДМОСКОВНОЙ ФЛОРЫ МОСКВА 1991 [Страница 2] ОКРАСКА ЦВЕТКА В СВЯЗИ С ВЛАЖНОСТЬЮ, ОСВЕЩЕННОСТЬЮ И ДРУГИМИ ПАРАМЕТРАМИ БИОТОПОВ НА ПРИМЕРЕ ПОДМОСКОВНОЙ ФЛОРЫ Ю.А.Насимович Автором этой статьи выполнен ряд работ по окраске цветка в связи с различными признаками растений и различными условиями произрастания /Насимович, 1986, 1987, 1988, 1990/. Цель этих ра- бот - выяснение биологического значения окраски цветка. Изучение связи окраски цветка с влажностью, освещённостью и некоторыми другими параметрами биотопов - это очередная работа в задуманной серии исследований. МЕТОДИКА В процессе работы произведены следующие операции: 1. Уточнение ранее составленного по литературным источникам каталога цветковых растений Московской области /Насимович, 1987/. В основу каталога положен "Определитель растений Московской об- ласти" /Ворошилов и др., 1966/, откуда, в основном, взяты сведе- ния о влажности, освещённости и других параметрах биотопов, свойственных подмосковным растениям. Сведения об окраске цветков взяты из "Иллюстрированной флоры Московской губернии" Д.П.Сырей- щикова /1906-1914/ и в случае их отсутствия или спорности допол- нены сведениями из других источников /Кауфман, 1889; Флора СССР, 1934-1964 и др./. Собраны сведения об окраске цветка и биотопах, свойственных 1192 видам подмосковных растений /почти все дикорас- тущие и хотя бы иногда дичающие растения области/. 2. Формализации и последующему анализу подвергнуты такие ха- рактеристики как окраска цветка, характер биотопа, влажность и освещённость биотопа, особенности почвы, породный состав /для ле- са/, свойственность или не свойственность вида для балок, то есть ряд наиболее доступных характеристик. а/ окраска цветков формализована, как в предшествующих [Страница 3] работах автора /1987, 1988/. Под "невзрачной" понимается бурова- тая или зеленоватая окраска цветков. Цветки с такой окраской, как правило, составляют одну естественную группировку, объединяемую комплексом признаков, сходных с синдромом анемофилии /Фегри, Пэйл, 1982/. Для случаев, когда окраска описывалась как "невзрач- ная" без каких-либо указаний на определённый цвет, введена услов- ная категория - "невзрачная окраска, не описанная точно" /в таб- лицах - "не оп. точно"/. Остальные окраски отнесены к категории "ярких" /белая, жёлтая и "антоциановая"/. "Антоциановые" окраски - это различные окраски, характерные, в основном, для антоцианов /реже - для каротиноидов/: розовая, красная, голубая, синяя, фио- летовая, пурпурная и т.п.; б/ под характером биотопа понимается принадлежность его к та- ким категориям, как лес, опушка, луг, болото, водоём, сорное мес- то /сюда включены также агроценозы/. Многие виды учтены, как при- надлежащие одновременно к нескольким биотопам; в/ влажность биотопов оценивается по пятибалльной шкале: I - сухой биотоп /в литературе есть какие-либо указания на су- хость/, II - средний по влажности /нет указаний на сухость или на влажность/, III - сырой биотоп /есть соответствующее указание/, IV - болото, V - водоём. Сорные места по влажности не оценива- лись; г/ освещённость биотопов оценивается по трёхбалльной шкале и только для лесов: I - тенистый лес, II - средний по освещённости лес /нет указаний на освещённость/, III - светлый лес. Кроме то- го, в качестве четвёртой категории рассматривались опушки, а в качестве пятой - луга. Сорные места и болота по освещённости не рассматривались, так как эти биотопы могут быть и среди леса, и среди луга; д/ из особенностей почвы учитывается только свойственность ви- дов торфам, известнякам или пескам, так как только эти сведения указываются в "Определителе растений Московской области" /1966/; е/ отмечалась принадлежность видов к соснякам, ельникам и ши- роколиственным лесам, если такие сведения имелись; ж/ отмечалась особая свойственность видов балкам. 3. Подсчёты по формализованному каталогу и составление [Страница 4] таблиц абсолютных количеств видов с цветками различных окрасок. В отношении влажности отдельно рассмотрены леса, луга и все биотопы вместе. 4. Составление соответствующих таблиц относительных количеств видов с цветками различных окрасок. 5. Сопоставление окраски цветков у видов, растущих в условиях различной влажности, освещённости и т.д. Виды, растущие в особых почвенных условиях, сопоставлены со всеми видами Московской об- ласти, характеристика которых приводилась ранее /Насимович, 1987/. Виды, характерные для сосняков, ельников и широколиствен- ных лесов, сопоставлены со всеми лесными видами Московской облас- ти. Виды, свойственные балкам, сопоставлены со всеми лесными и вообще со всеми подмосковными видами. Определение того, б какой степени различия между-долями не случайны, произведено по форму- лам для разных совокупностей /Рокицкий, 1967, стр.188/. РЕЗУЛЬТАТЫ Связь окраски цветка с характером биотопа Как следует из анализа таблиц 1-4: 1/ все биотопы в той или иной степени различаются по соотноше- нию количества видов с цветками различных окрасок; 2/ биотопы естественно объединяются в три группы, имеющие рез- ко отличную преобладающую окраску цветков при сходстве этой ок- раски внутри группы: а/ леса; б/ опушки, луга и сорные места /в основном, это открытые места/; в/ болота и водоёмы; 3/ в лесах больше, чем на открытых местах, видов с белыми /ве- роятность не случайности различий для некоторых пар биотопов дос- тигает 0,97/ и "невзрачными" /P до 0,99/ и меньше видов с жёлтыми /P до 0,98/ и "антоциановыми" цветками /P до 0,92/. 4/ для открытых мест характерно соответственно противоположное соотношение окрасок, чем для лесов; 5/ болота и водоёмы отличаются ото всех остальных биотопов обилием видов с "невзрачными" цветками /P более 0,99/; [Страница 5] Таблица 1 Абсолютное количество видов растений с цветками различных окрасок в основных биотопах Московской области Окраска цветка Биотопы: леса опушки луга сорные болота водоёмы места I. "Невзрачная" 122 117 135 90 84 51 А/ буроватая 38 43 47 4 47 9 Б/ зеленоватая 77 72 80 76 36 38 В/ не оп. точно 7 2 8 10 1 4 II. "Яркая" 230 276 289 260 55 28 А/ белая 83 74 74 77 26 16 Б/ жёлтая 55 76 94 74 12 8 В/ "антоциан." 92 126 121 109 17 4 1/ длинноволн. 22 28 34 34 7 3 а/ розовая 18 24 28 29 6 3 б/ красная 4 4 6 5 1 0 2/ коротковол. 18 29 30 29 2 0 . а/голубая 9 13 10 19 2 0 Б/ синяя 3 10 13 8 0 0 в/ фиолетовая 6 6 7 2 0 0 3/ пурп. и т.п. 52 69 57 46 8 1 а/ малиновая 9 9 9 15 4 0 б/ пурпурная 16 15 10 6 1 1 в/ лиловая 27 45 38 25 3 0 ВСЕГО 352 393 424 350 139 79 кроме того, среди ярких цветков на болотах и водоёмах очень много белых цветков /вероятность не случайности различий от 0,87 до превосходящей 0,99/; во всём этом проявляется сходство болот и водоёмов с лесами, но особенности лесов выражены здесь как бы ещё резче; 6/ болота и водоёмы различаются между собой соотношением буро- ватых и зеленоватых цветков /P более 0,99/ - буроватые [Страница 6] Таблица 2 Относительное количество видов растений с цветками различных ок- расок в основных биотопах Московской области /%/ Окраска цветка Биотопы: леса опушки луга сорные болота водо- места ёмы I. Невзрачная 35 30 32 26 60 65 А/ буроватая 11 11 11 1 34 11 Б/ зеленоватая 22 18 19 22 26 48 В/ не описан. точно 2 0,5 2 3 1 5 II. Яркая 65 70 68 74 40 35 А/ белая 24 19 18 22 19 20 Б/ жёлтая 16 19 22 21 9 10 В/ "антоциановая" 26 32 29 31 12 5 1/ длинноволновая 6 7 8 10 5 4 2/ коротковолновая 5 7 7 8 1 0 3/ пурпурная и т.п. 15 18 13 13 6 1 Таблица 3 Относительное количество видов растений с буроватыми и зеленова- тыми цветками в основных биотопах Московской области /%/ Окраска цветка Биотопы: леса опушки луга сорные болота водо- места ёмы буроватая 33 37 37 5 57 19 зеленоватая 67 63 63 95 43 81 цветки особенно характерны для болот; 7/ буроватые цветки почти полностью отсутствуют в сорных [Страница 7] Таблица 4 Относительное количество видов растений с-цветками, различных яр- ких окрасок в основных биотопах Московской области /%/ Окраска цветка Биотопы: леса опушки луга сорные болота водо- места ёмы А/ белая 36 27 26 30 47 57 Б/ жёлтая 24 28 33 28 22 29 В/ "антоциановая" 40 46 42 42 31 14 1/ длинноволновая 10 10 12 13 13 11 2/ коротковолновая 8 11 10 11 4 0 3/ пурпурная и т.п. 23 25 20 18 15 4 местах, чем сорные места отличаются от других биотопов своей группы /P более 0,99/. Таким образом, преобладающая окраска цветков сильно связана с характером биотопа, и особенно отличаются в этом отношении леса, открытые места, болота и водоёмы. Связь окраски цветка с влажностью биотопа Как следует из анализа таблиц 5-16: 1/ влажность биотопа оказывает большое влияние на соотношение количеств видов с цветками различных окрасок; 2/ в лесах, на лугах и в биотопах любого характера вместе взя- тых наблюдается сходная связь, с влажностью соотношения количеств видов, объединённых по типам окрасок цветков; 3/ по мере увеличения влажности: а/ почти всегда заметно увеличивается доля невзрачных цветков /P обычно более 0,99/, а доля ярких - соответственно падает; б/ как правило, увеличиваются в отдельности доли и буроватых /P обычно более 0,99/, и зеленоватых цветков /P иногда [Страница 8] Таблица 5 Абсолютное количество видов растений с цветками той или иной ок- раски в лесах различной влажности Окраска цветка Биотопы: сухой лес средний сырой лес по влаж- ности лес I. Невзрачная 8 76 38 А/ буроватая 2 19 17 Б/ зеленоватая 3 54 20 В/ не описанная точно 3 3 1 II. Яркая 29 158 43 А/ белая 7 57 19 Б/ жёлтая 11 37 7 В/ "антоциановая" 11 64 17 1/ длинноволновая 1 13 8 а/ розовая 0 10 8 б/ красная 1 3 0 2/ коротковолновая 3 13 2 а/ голубая 3 5 1 б/ синяя 0 3 0 в/ фиолетовая 0 5 1 3/ пурпурная и т.п. 7 38 7 а/ малиновая 0 7 2 б/ пурпурная 1 14 1 в/ лиловая 6 17 4 ВСЕГО 37 234 81 более 0,99/; в/ при переходе от средних по увлажнённости биотопов к сырым и далее к болотам среди невзрачных цветков заметно [Страница 9] Таблица 6 Относительное количество видов растений, с-цветками той или иной окраски -в лесах различной влажности /%/ Окраска цветка Биотопы: сухой лес средний сырой лес по влаж- ности лес 1.Невзрачная 22 32 47 А/ буроватая 5 8 21 Б/ зеленоватая 8 23 25 В/ не описанная точно 8 1 1 II. Яркая 78 68 53 А/ белая 19 24 23 Б/ жёлтая 30 16 9 В/ "антоциановая" 30 27 21 1/ длинноволновая 3 6 10 а/ розовая 0 4 10 б/ красная 3 1 0 2/ коротковолновая 8 6 2 3/ пурпурная и т.п. 19 16 9 Таблица 7 Относительное количество видов с буроватыми и зеленоватыми цвет- ками в лесах различной влажности /%/ Окраска цветка Биотопы: средний по влажности лес сырой лес буроватая 26 46 зеленоватая 74 54 [Страница 10] Таблица 8 Относительное количество видов растений с цветками тех или иных ярких окрасок в лесах различной влажности /%/ Окраска цветка Биотопы: сухой лес средний сырой лес по влаж- ности лес А/ белая 24 36 44 Б/ жёлтая 38 23 16 В/ "антоциановая" 38 41 40 1/ длинноволновая 3 8 19 а/ розовая 0 6 19 б/ красная 3 2 0 2/ коротковолновая 10 8 5 3/ пурпурная и т.п. 24 24 16 увеличивается доля буроватых цветков, но как бы в нарушении зако- номерности ста доля высока в сухих биотопах /P=0,53; поэтому ре- зультат можно считать случайным/ и очень низка в водоёмах /P бо- лее 0,99/; г/ доля белых цветков среди всех цветков держится примерно на одном уровне, но, как правило, эта доля возрастает среди ярких цветков; д/ доля розовых цветков, как правило, растёт и среди всех-цветков, и особенно среди ярких цветков /P иногда более 0,99/; эта закономерность особенно характерна для лесов и лугов; е/ доля жёлтых, красных, коротковолновых и пурпурных цветков, как правило, падает и среди всех, и среди ярких цветков. [Страница 11] Таблица 9 Абсолютное количество видов растений с цветками той или иной ок- раски на лугах различной влажности Окраска цветка Биотопы: сухой луг средний сырой луг по влаж- ности луг I.Невзрачная 22 53 60 А/ буроватая 7 8 32 Б/ зеленоватая 14 42 24 В/ не описанная точно 1 3 4 II. Яркая 70 145 74 А/ белая 20 32 22 Б/ жёлтая 22 53 19 В/ "антоциановая" 28 60 33 1/ длинноволновая 3 19 12 а/ розовая 1 15 12 б/ красная 2 4 0 2/ коротковолновая 7 15 8 а/ голубая 6 2 2 б/ синяя 0 10 3 в/ фиолетовая 1 3 3 3/ пурпурная и т.п. 18 26 13 а/ малиновая 0 4 5 б/ пурпурная 3 3 4 в/ лиловая 15 19 4 ВСЕГО 92 198 134 [Страница 12] Таблица 10 Относительное количество видов растений с цветками той или иной окраски на лугах различной влажности /%/ Окраска цветка Биотопы: сухой луг средний сырой луг по влаж- ности луг I.Невзрачная 24 27 45 А/ буроватая 8 4 24 Б/ зеленоватая 15 21 18 В/ не описанная точно 1 2 3 II. Яркая 76 73 55 А/ белая 22 16 16 Б/ жёлтая 24 27 14 В/ "антоциановая" 30 30 25 1/ длинноволновая 3 10 9 а/ розовая I 8 9 б/ красная 2 2 0 2/ коротковолновая 8 8 6 3/ пурпурная и т.п. 20 13 10 Таблица 11 Относительное количество видов с буроватыми и зеленоватыми цвет- ками на лугах различной влажности /%/ Окраска цветка Биотопы: средний по влажности луг сырой луг буроватая 16 57 зеленоватая 84 43 [Страница 13] Таблица 12 Относительное количество видов растений с цветками тех или иных ярких окрасок на лугах различной влажности /%/ Окраска цветка Биотопы: сухой луг средний сырой луг по влаж- ности луг А/ белая 29 22 30 Б/ жёлтая 31 37 26 В/ "антоциановая" 40 41 45 1/ длинноволновая 4 13 16 а/ розовая 1 10 16 б/ красная 3 3 0 2/ коротковолновая 10 10 11 3/ пурпурная и т.п. 26 18 18 [Страница 14] Таблица 13 Абсолютное количество видов растений с цветками той или иной ок- раски во всех биотопах /леса, луга, опушки, сорные места и т.д./ в зависимости от влажности Окраска цветка Биотопы: сухие средние сырые болота водоёмы Невзрачная 54 178 102 83 50 А/ буроватая 12 26 54 47 9 Б/ зеленоватая 36 139 44 36 38 В/ не описанная точно 6 13 4 0 3 II. Яркая 99 502 110 55 28 А/ белая 27 149 37 26 16 Б/ жёлтая 33 142 29 12 8 В/ "антоциановая" 39 211 44 17 4 1/ длинноволновая 6 58 15 7 3 а/ розовая 2 50 15 6 3 б/ красная 4 8 0 1 0 2/ коротковолновая 10 52 8 2 0 а/ голубая 8 25 2 2 0 б/ синяя 1 18 3 0 0 в/ фиолетовая 1 9 3 0 0 3/ пурпурная и т.п. 23 101 21 8 1 а/ малиновая 0 24 7 3 0 б/ пурпурная 4 18 5 1 1 в/ лиловая 19 59 9 4 0 ВСЕГО 153 680 212 138 78 [Страница 15] Таблица 14 Относительное количество /%/ видов растений с цветками той или иной окраски во всех биотопах в зависимости от влажности Окраска цветка Биотопы: сухие средние сырые болота водоёмы I. Невзрачная 35 26 48 60 64 А/ буроватая 8 4 25 34 12 Б/ зеленоватая 24 20 21 26 49 В/ не описанная точно 4 2 2 0 4 II. Яркая 55 74 52 40 36 А/ белая 18 22 17 19 21 Б/ жёлтая 22 21 14 9 10 В/ "антоциановая" 25 31 21 12 5 1/ длинноволновая 4 9 7 5 4 а/ розовая 1 7 7 4 4 б/ красная 3 1 0 1 0 2/ коротковолновая 7 8 4 1 0 3/ пурпурная и т.п. 15 15 10 6 1 Таблица 15 Относительное количество /%/ видов растений, с буроватыми и зеленоватыми цветками во всех биотопах в зависимости от влажности Окраска цветка Биотопы: сухие средние сырые болота водоёмы буроватая 25 16 55 57 19 зеленоватая 75 84 45 43 81 [Страница 16] Таблица 16 Относительное количество /%/ видов растений с цветками различ- ных ярких окрасок во всех биотопах в зависимости от влажности Окраска цветка Биотопы: сухие средние сырые болота водоёмы А/ белая 27 30 34 47 57 Б/ жёлтая 33 28 10 22 29 В/ "антоциановая" 39 42 15 31 14 1/ длинноволновая 6 12 5 13 11 а/ розовая 2 10 5 11 11 б/ красная 4 2 0 2 0 2/ коротковолновая 10 10 3 4 0 3/ пурпурная и т.п. 23 20 7 15 4 Таким образом, по мере увеличения влажности биотопов, возрас- тают доли невзрачных, белых и розовых цветков, а доли жёлтых, красных, коротковолновых и пурпурных цветков соответственно пада- ют /то есть сухость благоприятна для пигментации/, но из этих правил имеется много исключений. Связь окраски цветка с освещённостью биотопа Как следует из таблиц 17-20, по мере увеличения освещённости биотопа: а/ заметно падает доля белоцветковых видов - и среди всех ви- дов /P=0,99/, и среди видов с яркими цветками /P более 0,99/; б/ возрастает доля видов с "антоциановыми" цветками - и среди всех видов /P более 0,99/, и среди видов с яркими [Страница 17] Таблица 17 Абсолютное количество видов с цветками той или иной окраски в ле- сах в зависимости от освещённости, на опушках и на лугах Окраска цветка Биотопы: леса опушки луга тенистые средние светлые I. Невзрачная 12 71 39 117 135 А/ буроватая 3 22 13 43 47 Б/ зеленоватая 8 47 22 72 80 В/ не описан. точно 1 2 4 2 8 II. Яркая 21 148 61 276 289 А/ белая 11 54 18 74 74 Б/ жёлтая 6 32 17 76 94 В/ "антоциановая" 4 62 26 126 121 1/ длинноволновая 0 15 7 28 34 а/ розовая 0 14 4 24 28 б/ красная 0 1 3 4 6 2/ коротковолновая 2 10 6 29 30 а/ голубая 1 5 3 13 10 б/ синяя 0 2 1 10 13 в/ фиолетовая 1 3 2 6 7 3/ пурпурная и т.п. 2 37 13 69 57 а/ малиновая 0 8 1 45 38 б/ пурпурная 1 10 5 15 10 в/ лиловая 1 19 7 9 9 ВСЕГО 33 219 100 393 424 [Страница 18] Таблица 18 Относительное количество /%/ видов растений с цветками той или иной окраски в лесах в зависимости от освещённости, на опушках и на лугах Окраска цветка Биотопы: леса опушки луга тенистые средние светлые I.Невзрачная 36 32 39 30 32 А/ буроватая 9 10 13 11 11 Б/ зеленоватая 24 21 22 18 19 В/ не описан. точно 3 1 4 1 2 II. Яркая 64 68 61 70 68 А/ белая 33 25 18 19 17 Б/ жёлтая 18 15 17 19 22 В/ "антоциановая" 12 28 26 32 29 1/ длинноволновая 0 7 7 7 8 а/ розовая 0 6 4 6 7 б/ красная 0 0 3 1 1 2/ коротковолновая 6 5 6 7 7 3/ пурпурная и т.п. 6 17 13 18 13 Таблица 19 Относительное количество /%/ видов растений с буроватыми и зеле- новатыми цветками в лесах в зависимости от освещённости, на опуш- ках и на лугах Окраска цветка Биотопы: леса опушки луга тенистые средние светлые буроватая 27 32 37 37 37 зеленоватая 73 68 63 63 63 [Страница 19] Таблица 20 Относительное количество /%/ видов растений с цветками той или иной яркой окраски в лесах в зависимости от освещённости, на опушках и на лугах Окраска цветка Биотопы: леса опушки луга тенистые средние светлые А/ белая 52 36 30 27 26 Б/ жёлтая 29 22 28 28 33 В/ "антоциановая" 19 42 43 46 42 1/ длинноволновая 0 10 11 10 12 а/ розовая 0 9 7 9 10 б/ красная 0 1 5 1 2 2/ коротковолновая 10 7 10 11 10 3/ пурпурная и т.п. 10 25 21 25 20 цветками /P=0,98/; в/ чуть-чуть падает доля видов с зеленоватыми цветками и среди всех видов /P=0,60/, и среди видов с невзрачными цветками /P=0,67/, но это явление может быть обусловлено случайными причи- нами; г/ чуть-чуть возрастает доля видов с буроватыми цветками среди видов с невзрачными цветками, но это явление может быть обуслов- лено случайными причинами. Таким образом, соотношение количеств видов с цветками различ- ных окрасок сильно связано с освещённостью биотопа: в затенённых биотопах значительно выше доля белых и чуть выше доля зеленоватых цветков, заметно ниже, доля "антоциановых и чуть ниже доля буро- ватых цветков /т.е. свет способствует пигментации/. [Страница 20] Связь окраски цветка с особенностями почвы Таблица 21 Абсолютное количество видов растений с цветками той или иной ок- раски в различных почвенных условиях и абсолютное количество всех подмосковных видов с цветками разных окрасок Окраска цветка Виды, предпочитающие Все подмосковные особые почвенные виды /в большинстве условия своём - на суглин- ках и супесях/ торфа извест- пески няки I.Невзрачная 9 9 33 416 а/ буроватая 5 2 4 117 Б/ зеленоватая 3 7 25 263 В/ не описан. точно 1 0 4 36 II. Яркая 8 41 53 776 А/ белая 1 8 15 241 Б/ жёлтая 3 13 22 221 В/ "антоциановая" 4 20 16 314 1/ длинноволновая 0 6 3 93 а/ розовая 0 6 2 79 б/ красная 0 0 1 14 2/ коротковолновая 2 4 4 73 а/ голубая 1 1 4 37 б/ синяя 1 1 0 23 в/ фиолетовая 0 2 0 13 3/ пурпурная и т.п. 2 10 9 148 а/ малиновая 0 2 1 89 б/ пурпурная 0 1 1 28 в/ лиловая 2 7 7 31 ВСЕГО 17 50 86 1192 [Страница 21] Таблица 22 Относительное количество видов растений с цветками той или иной окраски в различных почвенных условиях и относительное количество всех подмосковных видов с цветками разных- окрасок /%/ Окраска цветка Виды, предпочитающие Все подмосковные особые почвенные виды /в большинстве условия своём - на суглин- ках и супесях/ торфа извест- пески няки I. Невзрачная 53 18 38 34,9 А/ буроватая 29 4 5 9,8 Б/ зеленоватая 18 14 29 22,1 В/ не описан. точно 6 0 5 3,0 II. Яркая 47 82 62 65,1 А/ белая 6 16 17 20,2 Б/ жёлтая 18 26 26 18,5 В/ "антоциановая" 24 40 19 26,3 1/ длинноволновая 0 12 3 7,8 а/ розовая 0 12 2 6,6 б/ красная 0 0 1 1,2 2/ коротковолновая 12 8 5 6,1 3/ пурпурная и т.п. 12 20 10 12,4 Как следует из таблиц 21-23: 1/ соотношения долей окрасок у видов, предпочитающих особые почвенные условия, отличаются от- соотношений долей окрасок у всех видов Московской области; особенно велики эти отличия для видов, предпочитающих торфяники и известняки; 2/ на торфах более характерны, чем в среднем по всему Подмос- ковью, виды с буроватыми цветками /P=0,96/ и менее характерны - виды с белыми цветками /P=0,86/; [Страница 22] Таблица 23 Относительное количество видов растений с цветками той или иной яркой окраски в различных почвенных условиях и относительное ко- личество всех подмосковных видов с цветками разных ярких окрасок /%/ Окраска цветка Виды, предпочитающие Все подмосковные особые почвенные виды /в большинстве условия своём - на суглин- ках и супесях/ извест- пески няки А/ белая 20 28 31,1 Б/ жёлтая 32 42 28,5 В/ "антоциановая" 49 30 40,5 1/ длинноволновая 15 6 12,0 2/ коротковолновая 10 8 9,4 3/ пурпурная и т.п. 24 17 19,1 3/ на известняках более характерны, чем в среднем по всему Подмосковью, виды с ярко пигментированными, то есть жёлтыми /P=0,81/ и "антоциановыми" /P=0,97/ цветками и менее характерны - виды с невзрачными, то есть буроватыми /P=0,83/ и зеленоватыми цветками /P=0,83/; 4/ на песках соотношение долей окрасок примерно соответствует имеющемуся во всём Подмосковье, жёлтых цветков чуть больше /P=0,91/, а "антоциановых" - чуть меньше /P=0,86/, чем по всей области. Связь окраски цветка с породным составом леса Как следует из таблиц 24 и 25, разница в соотношениях долей окрасок в лесах разного породного состава довольно велика, но ма- ленькие выборки /50, 25, 16/ не позволяют доказать [Страница 23] Таблица 24 Абсолютное количество видов растений с цветками той или иной ок- раски, которые характерны для лесов определённого породного сос- тава, и абсолютное количество всех лесных видов с цветками разных окрасок Окраска цветка Виды, предпочитающие леса Все определённого породного лесные состава виды сосняки липняки ельники и дубняки I. Невзрачная 14 6 9 122 А/ буроватая 5 1 2 38 Б/ зеленоватая 6 4 6 77 В/ не описан. точно 3 1 1 7 II. Яркая 36 19 7 230 А/ белая 14 8 3 83 Б/ жёлтая 9 5 2 55 В/ "антоциановая" 13 6 2 92 1/ длинноволновая 4 1 0 22 а/ розовая 3 1 0 18 б/ красная 1 0 0 4 2/ коротковолновая 3 2 1 18 а/ голубая 3 1 0 9 б/ синяя 0 0 0 3 в/ фиолетовая 0 1 1 6 3/ пурпурная и т.п. 6 3 1 52 а/ малиновая 5 0 0 9 б/ пурпурная 1 2 1 16 в/ лиловая 0 1 0 27 ВСЕГО 50 25 16 352 [Страница 24] Таблица 25 Относительное количество видов растений с цветками той или иной окраски, которые характерны для лесов определённого породного состава, и относительное количество всех лесных видов с цветками разных окрасок /%/ Окраска цветка Виды, предпочитающие леса Все определённого породного лесные состава виды сосняки липняки ельники и дубняки I.Невзрачная 28 24 56 35 А/ буроватая 10 4 13 11 Б/ зеленоватая 12 16 38 22 В/ не описан. точно 6 4 6 2 II. Яркая 72 76 44 65 А/ белая. 28 32 19 24 Б/ жёлтая 18 20 13 16 В/ "антоциановая" 26 24 13 26 1/ длинноволновая 8 4 0 6 2/ коротковолновая 6 8 6 5 3/ пурпурная и т.п. 12 12 6 15 закономерный характер этих явлений. Всё же, по-видимому, для ельников характерней, чем для осталь- ных лесов, виды с невзрачными /P=0,92/, прежде всего зеленоватыми /P=0,86/ цветками и менее характерны виды с яркими цветками /P=0,92/. Сосняки и широколиственные леса по окраске цветков, по-видимо- му, не очень специфичны, если не считать малого числа зеленоцвет- ковых видов в сосняках /P=0,89/. [Страница 25] Связь окраски цветка со свойственностью вида балкам Таблица 26 Абсолютное количество свойственных балкам видов растений с цвет- ками той или иной окраски, и абсолютное количество всех подмос- ковных видов с цветками разных окрасок Окраска цветка Виды, свойственные Все подмосковные виды балкам I. Невзрачная 15 416 а/ буроватая 3 117 б/ зеленоватая 12 263 в/ не описан. точно 0 36 II. Яркая 40 776 А/ белая 15 241 Б/ жёлтая 10 221 В/ "антоциановая" 15 314 1/ длинноволновая 4 93 а/ розовая 4 79 б/ красная 0 14 2/ коротковолновая 2 73 а/ голубая 1 37 б/ синяя 0 23 в/ фиолетовая 1 13 3/ пурпурная и т.п. 9 148 а/ малиновая 4 89 б/ пурпурная 2 28 в/ лиловая 3 31 ВСЕГО 55 1192 Как следует из таблиц 26 и 27, у видов, свойственных балкам, в сравнении с остальными подмосковными видами несколько реже бывают цветки с буроватым оттенком /P=0,72/ и [Страница 26] Таблица 27 Относительное количество свойственных балкам видов растений с цветками той или иной окраски и относительное количество всех подмосковных видов растений с цветками различных окрасок /%/ Окраска цветка Виды, свойственные Все подмосковные виды балкам I.Невзрачная 27 35 А/ буроватая 5 10 Б/ зеленоватая 22 22 В/ не описан. точно 0 3 II. Яркая 73 65 А/ белая 27 20 Б/ жёлтая 18 18 В/ "антоциановая" 27 26 1/ длинноволновая 7 8 а/ розовая 7 7 б/ красная 0 1 2/ коротковолновая 4 6 3/ пурпурная и т.п. 16 12 несколько чаще - белые /P=0,80/. ОБСУЖДЕНИЕ Обсуждая результаты работы, рассмотрим сначала влияние двух факторов - влажности и освещённости, а затем постараемся понять, как эти два или какие-то другие факторы формируют специфику ок- раски цветков в тех или иных биотопах. [Страница 27] Влияние влажности на окраску цветка Влажность биотопа как-то связана со спецификой окраски цвет- ков. Говоря о влажности биотопа, нужно отдавать себе отчёт, что понятие влажности для биотопа в целом не определяется однозначно: либо разговор идет о влажности почвы, либо о влажности воздуха, либо о каком-то комплексном показателе. Кроме того, нужно счи- таться с таким явлением как физиологическая сухость, когда влага в почве есть, но растения почему-либо не могут её всосать. По ок- раске цветков заведомо влажные биотопы /озёра, реки, болота/ про- тивопоставляются относительно сухим /опушкам, лугам, сорным мес- там/. Леса занимают как бы промежуточное положение из-за-сравни- тельно высокой влажности воздуха. Как следует из материалов рабо- ты, пигментированные цветки характерны для сухих мест, а для сы- рых мест более свойственны растения с зеленоватыми и белёсыми цветками, хотя из этих правил есть исключения. В целом вывод этот не нов /Любименко, Бриллиант, 1924; Сивцев, 1973/. Т.К. Самохва- лов /1963/ отмечает, что "накопление растительного антоциана мо- жет происходить в результате сильной засухи, сопровождающейся не- достатком воды в почве" /стр.158/. Он же указывает /стр.159/, что "после выпадения осадков, когда почва напитается влагой, растения начинают интенсивно расти и красная окраска полностью исчезает". Правда, разговор в этой и предыдущих работах, в основном, идёт о вегетативных органах растений, но законы природы, по-видимому, достаточно едины и универсальны, и я не считаю, что мной примени- тельно к цветку обнаружена какая-то принципиально новая законо- мерность. Тем не менее, мне пока не удалось найти в литературе какие-либо цифровые данные, иллюстрирующие это явление. По-видимому, отсутствуют и какие-либо предположительные объяс- нения этого факта. В обширной литературе по физиологии растений, наверное, имеются описания биохимических процессов, происходящих в растительных организмах при наступлении засухи и затрагивающих пигментную систему растения. Однако, не думаю, чтобы кто-либо ос- новательно анализировал биологическое значение, усиленного син- [Страница 28] теза пигментов в условиях сухости. Мне тоже не удалось выдвинуть безукоризненную гипотезу по это- му поводу. Но я убеждён, что исследователь, обнаруживший явление, обязан высказать хотя бы перечень догадок о его причине. Эти до- гадки будут впоследствии приняты или отброшены, но они послужат отправной точкой для последующих поисков. Поэтому предлагаю сле- дующие рассуждения по поводу связи влажности биотопа с окраской цветка. 1. Окраска цветка не имеет биологического значения и является побочным результатом каких-либо биохимических явлений, связанных с влажностью биотопа. Это мало вероятное предположение тоже при- ходится рассматривать - хотя бы для того, чтобы аргументированно отвергнуть его. На самом деле, это мнение достаточно распростра- нено. Вникнем хотя бы в формулировку: сухость благоприятна для пигментации /Сивцев, 1973 и др./. Она означает, что при наступле- нии засухи в растении происходят какие-то /возможно, патологичес- кие/ изменения, приводящие к чрезмерному синтезу незелёных пиг- ментов /возможно, взамен более нужных веществ/. При таком подходе зависимость окраски цветка от влажности действительно может не иметь биологического значения. Всё же это предположение мало ве- роятно, так как имеются многочисленные подтверждения того, что окраска цветка не безразлична опылителям /Мазохин-Поршняков, 1965; Малютин, 1962; Kay, 1978; Фегри, Пэйл, 1982 и др./ и влияет на процессы теплорегуляции растения /Малютин, 1969; Ермолаев, 1979; Фегри, Пэйл, 1982; Насимович, 1986 и др./. Недавно, сравни- вая температуру генеративных органов нормального и белоцветкового иван-чая, я также получил различия и в средней температуре цвет- ка, и, главное, в размахе температурных колебаний. Кроме того, в данной работе речь идёт прежде всего не о реакции растений на внезапную засуху, а о постоянном произрастании различных видов в различных условиях увлажнения. 2. Окраска цветка является ответом на особенности цветового зрения его основных опылителей, предпочитающих биотопы с различ- ной влажностью. Кюглер /Kugler, 1955/ указывает, что мухи являют- ся основными опылителями в затенённых влажных балках. По-видимо- му, мухи-опылители предпочитают цветки с [Страница 29] крапинками и пятнами /Кернер, 1896/, жёлтые цветки /Мазохин-Порш- няков, 1965/ или светлые неяркие цветки /Фегри, Пэйл, 1982/. Так влажность, в различной степени привлекая различных опылителей, может, в принципе, формировать специфику окраски цветка. Но вряд ли этого объяснения достаточно для такого универсального явления как усиление пигментации в условиях сухости. Ведь, во-первых, это явление охватывает не только балки, но почти все биотопы, во-вто- рых, разница в окраске очень велика, в-третьих, мухи не являются основными опылителями большинства растений /Фегри, Пэйл, 1982/, в-четвёртых, в перечисленных выше источниках нет указаний на предпочтение мухами именно белых, а не жёлтых цветков и т.д. Мне не приходилось встречать-в-литературе какие-либо другие, указания на большее или меньшее предпочтение биотопов теми или иными груп- пами опылителей в зависимости от влажности этих биотопов. В тем- нохвойных лесах энтомофилия вообще затруднена /Пономарёв, Вереща- гина, 1973/, но очевидно, что это связано с затенённостью и неза- метностью цветков, а вовсе не с повышенной влажностью воздуха в лесу. Не исключено, что имеются какие-то трудности для энтомофи- лии на болотах и водоёмах, но если они есть, то связаны, скорее всего, не с непосредственным влиянием влажности. 3. Окраска цветка способствует его терморегуляции, которая осуществляется по-разному в зависимости от температуры, освещён- ности и влажности среды. Это положение, в целом, представляется наиболее правильным; но конкретизация его чрезвычайно сложна Прежде всего нужно иметь в виду, что перечисленные выше факторы всегда действуют в комплексе. Например, в условиях высокой осве- щённости температура органов растений может быть значительно выше температуры воздуха /Радченко, 1966/. Транспирация значительно снижает температуру растения и может быть важным фактором его ох- лаждения. Очевидно, что в условиях повышенной влажности воздуха транспирация затруднена, а наличие ветра в открытых биотопах об- легчает её и т.д. Суть предположения о роли белой и зеленоватой окраски в усло- виях высокой влажности биотопа, заключается в следующем. Цветы во влажной среде слабо пигментированы, так как [Страница 30] все равно не могут использовать пигменты для нагревания цветка при помощи фототермического эффекта. Это предположение выглядит достаточно логичным. В самом деле, очевидно, что теплоёмкость влажного воздуха выше, чем сухого, и цветки в таком воздухе будут в меньшей степени отличаться по температуре от окружающей их сре- ды. 4. Низкая пигментированность растений во влажных биотопах обусловлена не влажностью, а затенённостью. Это предположение уже высказывалось ранее /Насимович, 1986/. Особенно оно применимо к лесам. В самом деле, доля белоцветковых видов среди видов с цвет- ками всех окрасок в лесу выше, чем во всех остальных биотопах /Табл.2/, а чрезмерно высокую долю зелено-цветковых видов на бо- лотах и водоёмах можно объяснить какими-то особыми причина- ми./например, рассмотренными выше/. Среди видов с невзрачными цветками зеленоцветковых видов и в самом деле больше в лесах, чем на болотах /Табл.3/. Влажность не сильно влияет на относительную долю белоцветковых видов в сухих, средних по влажности и сырых лесах /и лугах/, если рассматривать виды с цветками всех окрасок /Табл.6,10/. Да и зеленоцветковых видов относительно буроцветко- вых в средневлажном лесу даже больше, чем в сыром /Табл.7/. При- мерно то же можно сказать о лугах /Табл. 11/. В общем, есть осно- вания усомниться в универсальности такой зависимости окраски от влажности, когда влажность способствует бело- и зеленоцветковос- ти. А это делает высказанное выше предположение вполне логичным. Таким образом, предполагаемыми причинами уменьшения пигментиро- ванности цветка с увеличением влажности являются, во-первых, за- тенённость многих влажных биотопов /лесов, балок/ и, во-вторых, затруднённость использования фототермического эффекта для нагре- вания цветка во влажном воздухе. Влияние освещённости на окраску цветка Освещённость биотопа довольно сильно связана со спецификой ок- раски цветков. Общеизвестно, что белая окраска цветков свойствен- на темнохвойной тайге /Пономарёв, Верещагина, 1973/ и дубравам после установления затенения /Кожевников, 1929/, [Страница 31] а для открытых мест более свойственны пигментированные цветки. Аналогичные результаты для белоцветковости получены и в данной работе /Табл.2,4, 18,20/. Кроме того, затенённым биотопам свойс- твенны зеленоватые /в сравнении с буроватыми/ вообще невзрачные цветки /Табл.2, S, 19/. Рассмотрим возможные причины этих явле- ний. 1. Согласно широко распространённому мнению, белый цвет ле- пестков у растений темнохвойного леса способствует заметности этих цветков для насекомых-опылителей в условиях низкой освещён- ности и на фоне тёмной подстилки /Кернер, 1896/. Но энтомофилия утрачена подавляющим большинством растений в таких лесах /Понома- рёв, Верещагина, 1973/. Поэтому такое объяснение приходится от- вергнуть. 2. Пигменты цветка не нужны растениям в: условиях затенения ни для привлечения опылителей, ни. для нагревания цветка за счёт фо- тотермического эффекта, и это является главной причиной их от- сутствия /Насимович, 1986/. По прошествии пяти лет с этим моим предположением я согласен только частично. В самом деле, если пигменты не нужны, то они должны быть утрачены, чтобы не расходо- вались пластические вещества и энергия на их синтез. Утрата пиг- ментов цветка, или альбинизм цветка, является достаточно расп- ространённой нотацией, и легко представить себе, что в темнохвой- ной тайге альбинизм оказался выгоден и потому утвердился в про- цессе микроэволюции окраски цветка. Однако, в этих рассуждениях есть слабое звено. Не вполне понятно, почему вместе с утратой пигментов не утратился околоцветник, или почему цветки не стали зеленоватыми, как листья. Для защиты от намокания растениям дос- таточно было бы иметь мелкие перевёрнутые зеленоватые цветки, но они почему-то "предпочитают" тратить энергию на-формирование под- час крупных и сложно устроенных околоцветников. Это наводит на мысль, что у белых лепестков есть ещё какая-то функция, связанная с их белым цветом. 3. Белый и вообще светлый, в том числе зеленоватый, цвет ле- пестков в условиях затенения способствует удержанию тепла, полу- чаемого от почвы и подстилки в результате процессов конвекции, и удержанию тепла экзотермических реакций, протекающих в цветках. Дело в том, что, согласно физическим законам, [Страница 31] тела, которые медленнее всего нагреваются на солнце, также мед- леннее всего-остывают, в тени. То есть белый цвет является наибо- лее термически выгодным в условиях низкой освещённости. Данное положение может оказаться достаточно фундаментальным правилом природы /вспомним белый цвет тонких корней большинства растений, белый цвет многих подземных личинок насекомых и вообще бледную окраску живых организмов в условиях низкой освещённости/. В прин- ципе возможна экспериментальная проверка высказанного предположе- ния /искусственное окрашивание в белый и чёрный цвет живых и даже неживых объектов с измерением их температуры в разных услови- ях;.-наблюдения за числом семян и сроками плодоношения у различно подкрашенных растений и т.п./. 4. Белоцветковость в темнохвойном лесу может быть обусловлена не собственно низкой освещённостью, а повышенной влажностью воз- духа. Считается, что, условия повышенной влажности ведут к от- сутствию пигментов цветка и отсутствию тех же веществ в вегета- тивных органах растений Любименко, Бриллиант, 1924; Самохвалов, 1963; Сивцев, 1973/. Данная работа тоже подтверждает связь такого параметра как влажность биотопа с наличием или отсутствием пиг- ментов цветка: среди видов с "яркими" цветками белоцветковых ви- дов особенно много на болотах и в водоёмах /Табл.4/, а также в сырых лесах /Табл.8/. Поэтому с возможностью такого объяснения нужно считаться. Но свести всё только к этому объяснению трудно. Против него свидетельствуют факты и аргументы, перечисленные выше на странице 30. 5. Низкая освещённость препятствует энтомофилии и способствует тем самым развитию любой невзрачной окраски цветков /речь в дан- ном пункте рассуждений идёт не о белой окраске/.. Это утверждение достаточно тривиально, и можно только удивиться, что в лесах в сравнении с открытыми местами доля видов с невзрачными цветками только на несколько процентов выше /Табл.2/. Видимо, анемофилии в лесу препятствует в свою очередь отсутствие сильного ветра. Таким образом, предположительными причинами уменьшения пигмен- тированности цветка с уменьшением освещённости являются, во-пер- вых, ненужность пигментов в тени для привлече- [Страница 33] ния опылителей и нагревания за счёт фототермического эффекта, во-вторых, способность белых и бледно-зелёных цветков лучше удер- живать тепло, получаемое в результате конвекции. Связь окраски цветка с характером биотопа Теперь рассмотрим предположительные факторы, которые формируют специфику окраски цветков в тех или иных биотопах. Частично этот раздел является обобщением двух предыдущих. Для лесов характерны невзрачные /и особенно - зеленоватые/ цветки, высокая доля белоцветковых видов и относительно низкая доля видов с яркими пигментированными цветками. Причиной этих яв- лений может быть следующее.. Во-первых, лес в сравнении с лугом неудобен для насекомых-опылителей. Насекомоопылению трав мешает многоярусность и затенённость. Многими лесными видами энтомофилия вообще утрачена /Пономарёв, Верещагина, 1973/. Поэтому в лесу ма- ло видов с яркими, пигментированными цветками. Во-вторых, отсутствие прямых солнечных лучей не даёт возмож- ности воспользоваться фототермическим эффектом для нагревания ге- неративных органов растения. Это вторая причина отсутствия интен- сивно пигментированных цветков. В-третьих, в нижних ярусах леса воздух относительно мало подвижен. Это даёт возможность воздуху постепенно нагреваться от гниющей подстилки и в результате про- цессов конвекции нагревать растения нижнего яруса. Для растения оказывается выгодным и возможным из-за отсутствия ветра удержать поступившее тепло, уменьшив теплоизлучение. Как известно, тепло- излучение светлых предметов меньше, чем тёмных. Это может быть причиной относительно высокой доли белоцветковых:и зеленоцветко- вых видов /см. стр. 31-32/. В-четвёртых, белоцветковости и зеле- ноцветковости может также способствовать высокая влажность возду- ха в нижних ярусах леса, затрудняя использование фототермнческого эффекта /см. стр.29-30/.- На лугах и других открытых местах преобладающая окраска цвет- ков может объясняться причинами, противоположными тем, что дейс- твуют в лесу /луг удобен насекомым-опылителям, воз- [Страница 34] можно использование фототермического эффекта вследствие сухости воздуха и наличия прямых солнечных лучей, ветер препятствует наг- реванию растений от почвы в результате конвекции, нет лесной подстилки/. Кроме того, говоря об открытых местах, мы можем расс- мотреть ещё, некоторые факторы. О них можно было бы говорить и применительно к лесу, но применительно к лугу об этом проще вести разговор. Во-первых, это соотношение биотических и абиотических факторов. В условиях, оптимальных для цветения сразу большого числа видов растений /как на лугах летом/, в качестве формирующих окраску цветков факторов на первый план должны выходить биотичес- кие факторы /Насимович, 1986/. К таковым.факторам относятся преж- де всего зависимость растений от опылителей и конкуренция между видами растений за опылителей. Конкуренция между видами должна вести к специализации этих видов, а применительно к окраске цвет- ков это означает отбор на разнообразие окраски цветков. Окраска цветков на лугах должна быть более разнообразной, чем в лесу. Возможно, поэтому белоцветковые виды на лугах, хотя и не находят- ся в большинстве;, но всё-таки присутствуют в большом количестве, находя своих опылителей /Фегри, Пэйл, 1982/. Во-вторых, следует обратить внимание на способность белых и вообще светлых цветков правильной формы фокусировать лучи на свою генеративную сферу /Заметка, 1914; Малютин, 1969; Насимович, 1986/. Растение может регулировать температуру цветка на солнце, меняя степень раскры- тости цветка. Это ещё одна из возможных причин наличия на лугах довольно большого количества белых и вообще светлых цветков. Для болот и водоёмов характерна непомерно высокая доля видов с невзрачными цветками /для болот - с буроватыми, для водоёмов - с зеленоватыми/. Среди всё-таки имеющихся видов с яркими цветками непомерно высока доля белоцветковых и мала доля видов с "антоциа- новыми" /прежде всего - синими и пурпурными/ цветками. Обилие на болотах цветков с буроватым оттенком, конечно, связано с наличием там осок и систематически близких к ним видов, но такое объясне- ние по сути уводит нас от проблемы. Всё равно, не ясно, почему эта систематическая группа именно с цветками этой окраски так ха- рактерна здесь. [Страница 35] Обилие невзрачных цветков в этих биотопах можно связать с лёг- костью ветроопыления, но оно здесь, в смысле наличия ветра не бо- лее облегчено, чем на лугах. Связь со спецификой зрения опылите- лей здесь тоже вроде бы не прослеживается. Рассмотрим ещё некото- рые предположения относительно окраски болотных и водных цветков. 1. Белый цвет лепестков способствует удержанию тепла, получае- мому от больших масс воды в результате процессов конвекции. В случае внезапного похолодания вода может оказаться значительно теплее воздуха, и такой процесс иногда может иметь место. Но трудно предположить, чтобы такая пассивная теплорегуляция могла иметь решающее значение в относительно влажном и поэтому теплоём- ком воздухе. 2. Белый цвет правильных чашеобразных цветков способствует нагреванию генеративных органов за счёт рефлекторного эффекта /см. стр.34/. Подобная активная терморегуляция -очень выгодное приспособление для любых открытых, мест, но почему доля белоцвет- ковых видов так высока именно на болотах и водоёмах, а не на лу- гах? Возможно, ответ на это содержится ниже в пункте 4. 3. Отсутствие пигментов обусловлено их ненужностью во влажном воздухе, так как они всё равно не могут быть использованы для нагревания цветка при помощи фототермического эффекта /см. стр.29-30/. Это предположение представляется мне очень вероятны особенно для водных трав с едва приподнятыми над водой цветками. Для высоких болотных трав оно менее вероятно. 4. Белоцветковость обусловлена тем, что соотношение биотичес- ких и абиотических факторов на болотах и водоёмах смещено в поль- зу абиотических в сравнении с лугами /см. стр.34/. Условия на бо- лотах и водоёмах в силу комплекса самых разных причин мене бла- гоприятны для цветковых растений, чем, например, на лугах. Поэто- му на болотах и водоёмах значительно меньше видов /в Московской области по нашему каталогу 139 и 79, а не 424, как на лугах/. Ес- ли рассматривать только обычные виды и в отдельности по каждому сообществу, то их будет совсем мало. И цвести они-могут в нес- колько разное время. [Страница 36] Из-за малого числа одновременно цветущих видов конкуренция за опылителей между этими видами должна быть ослаблена. Поэтому на болотах и водоёмах должен быть ослаблен отбор на разнообразие ок- раски цветка. Окраска цветка должна оказаться менее разнообраз- ной, чем на лугах, и максимально соответствовать микроклиматичес- ким условиям биотопа. О выгодности белоцветковости в этих услови- ях- уже говорилось в предыдущих пунктах рассуждений. Обилие вет- роопыляемых видов с невзрачными цветками в этом случае тоже впол- не объяснимо /мало одновременно цветущих видов и высока плотность каждого, имеющегося, есть ветер/. 5. Разница в соотношении буроцветковых и зеленоцветковых видов на болотах и водоёмах может быть связана с разницей в степени приподнятости цветков над водой. Водные растения обычно имеют плавающие или чуть приподнятые над водой цветки, а болотные рас- тения иногда выносят их на значительную высоту. Буроцветковость в отличие от зеленоцветковости, как правило, связана с возможностью и выгодностью использования фототермического эффекта. Не исключе- но, что в непосредственной близости от воды использование фото- термического эффекта затруднено - всё равно температура органов растения зависит прежде всего от температуры воды и влажного воз- духа над ней. Околоцветники, прицветники и т.п. органы выгоднее оказывается использовать не как фототермические, а как фотосинте- зирующие органы. В некоторых случаях может иметь значение удержа- ние тепла, полученного от воды путём теплообмена или конвекции. Всем этим функциям больше всего соответствует зеленоцветковость. При некоторой приподнятости цветков на болотах использование фо- тотермического эффекта возможно, чему способствует также наличие прямых солнечных лучей. Этой функции соответствует буроцветко- вость или, по крайней мере, буроватый оттенок цветка и соцветия. Связь окраски цветка с особенностями почвы Необычная окраска растений иногда сигнализирует о наличии поб- лизости каких-либо полезных ископаемых. У многих деко- [Страница 37] ративных растений меняется окраска венчика при внесении в почву различных солей /Базилевская, Сибирева, 1950/. Засоление почвы усиливает пигментацию, вызывая образование красных пигментов /Са- мохвалов, 1963/. На окраску может влиять кислотность почвы /Доро- ганевская, 1962/. Однако, анализ перечисленных выше сведений подсказывает, что зависимость окраски венчика от химического сос- тава почвы носит, скорее всего, характер модификации и проявляет- ся только при попадании растения в почву с непривычным для данно- го вида химическим составом. В обычных же условиях окраска цветка является ответом на такие факторы: как температура среды, осве- щённость, наличие опылителей и т.д. /Насимович, 1986/. По-видимо- му, особенности почвы оказывают -влияние на окраску цветка только через формирование того или иного биотопа. Так обилие буроцветко- вых видов на торфе обусловлено тем, что торфяники - это болота. Обилие ярких пигментированных цветков на известняках может быть обусловлено тем, что речь идёт об остепнённых лугах на склонах речных долин и т.д. Связь окраски цветка с породным составом леса и свойственностью вида балкам Породный состав леса влияет на окраску цветка, по-видимому, через формирование специфики микроклиматических условий. В ельни- ках много видов с невзрачными и прежде всего зеленоватыми цветка- ми потому, что это затенённые и относительно сырые биотопы. При- мерно то же можно сказать и о балках, где много белоцветковых ви- дов. ВЫВОДЫ 1. Разные биотопы закономерно различаются по соотношению коли- честв видов с цветками различных окрасок. 2. Биотопы естественно объединяются в три группы по сходству окраски цветков: а/леса; б/опушки, луга и сорные места; в/болота и водоёмы. 3. Доля видов с невзрачными цветками максимальна на болотах и водоёмах, причём на болотах преобладают цветки с буро- [Страница 38] ватым оттенком, а в водоёмах - зеленоватые. Яркие пигментирован- ные цветки свойственны опушкам, лугам и сорным местам. В сорных местах почти отсутствуют виды с буроватыми цветками. Белоцветко- вость характерна для водоёмов, болот и лесов /особенно для тенис- тых/. 4. На окраску цветков предположительно, оказывают влияние та- кие параметры биотопов как температура, влажность и подвижность воздуха, освещённость, степень близости больших масс воды, коли- чество одновременно цветущих видов растений, заметность и доступ- ность цветков для опылителей /связанная с числом ярусов расти- тельности/ и некоторые другие. 5. Возможно построение логической схемы, объясняющей связь преобладающей окраски цветков с перечисленными параметрами биото- пов. Предположительно окраска обусловлена степенью возможности и выгодности использования таких механизмов как фототермический эф- фект, рефлекторный эффект, нагревание в результате конвекции, препятствование теплоизлучению, энтомофилия, анемофилия. ЛИТЕРАТУРА Базилевская Н.А., Сибирева З.А. 1950. Изменение окраски венчи- ка у Eschscholtzia californica, под влиянием микроэлементов. - Бюл. Гл. бот. сада, вып.6, с.32-38. Ворошилов В.Н., Скворцов А.К., Тихомиров В.Н. 1966. Определи- тель растений Московской области. М. 367 с. Дороганевская Е.А. 1962. О замещающих видах герани в бассейне р. Чон-Кызыл-Су. - Бот. журнал, N9, с.1292-1300. Ермолаев А.М. 1979. Температурный режим субальпийских растений Центрального Кавказа. - Биологические науки, N5 /185/, с.80-85. Заметка. 1914. Венчик как рефлектор солнечной теплоты и как фактор для созревания мужской гаметы в цветке. - Природа. Апрель. Кауфман Н.Н. 1889. Московская флора или описание высших расте- ний и ботанико-географический обзор. М. 760 с. [Страница 39] Кернер фон-Марилаун А. 1896. Жизнь растений. СПб. Кожевников А.В. 1929. К фитосоциологической характеристике ли- повой части 38-ого квартала Погонно-Лосиного Острова. - Труды по лесн. опытному делу. Центр. лесн. опытная станция. Вып.VI. М. С.113-132. Любименко В.Н., Бриллиант В.А. 1924. Окраска растений. Расти- тельные пигменты. Л. Мазохин-Поршняков Г.А. 1965. Зрение насекомых. М. Малютин Н.И. 1962. Зависимость урожая семян от окраски цвет- ков. - Бот. журнал. Т.47, N7, с.1045-1046. Малютин Н.И. 1969. О биологическом значении пигментов цветка. - Бот. журнал. Т.54, N7, с.1050. Насимович Ю.А. 1986. Биологическое значение окраски цветка. - Бюл. МОИП, отд. биол. Т.91, вып.5, с.82-92. Насимович Ю.А. 1987. Классификация окрасок цветков на примере флоры Московской области. М. Рукопись деп. в ВИНИТИ 30.07.1987 г., N 5395 В87. 19 с. Насимович Ю.А. 1988. О сезонных изменениях окраски цветков флоры Московской области. М. Рукопись деп. в ВИНИТИ 27.12.1988 г., N 9009 В88. 44 с. Насимович Ю.А. 1990. Окраска сочных плодов в связи с окраской цветка и другими признаками растений на примере подмосковной фло- ры. М. Рукопись деп. в ВИНИТИ 20.04.1990 г., N 2128 В90. 23 с. Пономарёв А.Н., Верещагина В.А. 1973. Антэкологический очерк темнохвойного леса. - В кн.: Проблемы биогеоценологии, геоботани- ки и ботанической географии. Л. 308 с. Радченко С.И. 1966. Температурные градиенты среды и растения. М.-Л. Рокицкий П.Ф. 1967. Биологическая статистика. Минск. 327 с. Самохвалов Г.К. 1963. Свет и растение. Харьков. Сивцев М.В. 1973. Влияние различных факторов на содержание пигментов у растений. - Физиол. и биохим. культ, растений. Т.5, вып.3, с.239-243. Сырейщиков Д.П. 1906-1914. Иллюстрированная флора Московской губернии. М. Ч.1. 1906. 274 с. Ч.2. 1907. 445 с. Ч.3. 1910. 397 с. Фегри К., Л. ван дер Пэйл. 1982. Основы экологии опыления. М. 379 с. [Страница 40] Флора СССР. 1934-1964. М.-Л. Kay Q.O.N. 1978. The role of preferential and assortative pol- lination in the maintenance of flower colour polymorphism // The Pollination of Flowers by Insects. N6. London. P.175-190. Kugler H. 1955. Zum Problem der Dipterenblumen // Osterreic- hische botanische zeitschrift. Bd 102. Heft 4/5. P.529-541. ОГЛАВЛЕНИЕ Введение 2 Методика 2 Результаты 4 Связь окраски цветка с характером биотопа 4 Связь окраски цветка с влажностью биотопа 7 Связь окраски цветка с освещённостью биотопа 16 Связь окраски цветка с особенностями почвы 20 Связь окраски цветка с породным составом леса 22 Связь окраски цветка со свойственностью вида балкам 25 Обсуждение 26 Влияние влажности на окраску цветка 27 Влияние освещённости на окраску цветка 30 Связь окраски цветка с характером биотопа 33 Связь окраски цветка с особенностями почвы 36 Связь окраски цветка с породным составом леса и свойствен- ностью вида балкам 37 Выводы 37 Литература 38 Депонированная рукопись УДК 582.4 [моя версия УДК] Окраска цветка в связи с влажностью, освещённостью и другими параметрами биотопов на примере подмосковной флоры. Насимович Ю.А.; ВНИИ охраны природы и заповедного дела Госкомприроды СССР. М., 1991. - 40 с. - Библиогр. 26 назв. - Рус. /Рукопись деп. в ВИНИТИ 21.11.1991, N 4379-В91. На основании литературных источников рассмотрена связь окраски цветка 1192 видов растений с различными параметрами биотопов. До- ля видов с невзрачными цветками максимальна на болотах и водоё- мах, причём на болотах преобладают цветки с буроватым оттенком, а на водоёмах - зеленоватые. Яркие пигментированные цветки свойс- твенны опушкам, сорным местам и лугам; белые - водоёмам, болотам и лесам (особенно тенистым). Затенённость и высокая влажность препятствуют пигментации. Построена логическая схема, объясняющая эти явления (окраска обусловлена степенью возможности и выгоднос- ти использования фототермического и рефлекторного эффектов, наг- ревания в результате конвекции, препятствования теплоизлучению, энтомофилии, анемофилии). Автор /Ю.А.Насимович/