Введение. 
Оценка вариативности полиморфизма лепестков венчика ириса низкого как одна из составляющих экологической устойчивости вида на территории ООПТ "Ирисовый" Калачевского района Волгоградской области

полиморфизм ирис низкий популяционный Ирисы — растения широко известные и распространенные. В донских степях ирисы занимают широкий ареал. Тем не менее, эти красивоцветущие растения занесены в Красные книги Российской федерации и Волгоградской области и находятся под охраной государства. В Калачевском районе Волгоградской области создана особо охраняемая территория памятник природы «Ирисовый». Обилие и многообразие окраски венчиков поражают. На территории ООПТ уже много лет юными экологами под руководством учителей и ученых ведется постоянный мониторинг как за территорией, так и произрастающими на ней растениями. Наша исследовательская работа написана в рамках проведения данного мониторинга и продолжает серию исследовательских работ об Ирисе низком (Iris pumila). В данном случае мы рассматриваем вопросы полиморфизма.

Встречаются не только природные виды, но и значительное количество культурных сортов. Одной из важнейших причин большого разнообразия, в том числе и сортов, является способность ирисов к значительному количеству вариативных изменений в пределах возможной корреляции. Такая особенность живых организмов образовывать различные формы носит название полиморфизма.

Полиморфизм — это способность некоторых организмов существовать в состояниях с различной внутренней структурой или в разных внешних формах.

Он охватывает все признаки: цитологические, биохимические, физиологические, морфологические и поведенческие.

Полиморфизм — морфологическое разнообразие особей, которое проявляется на популяционном или видовом уровнях в существовании резко отличимых по какому-либо признаку форм. В основе полиморфизма лежит генотипическая изменчивость. Сбалансированный полиморфизм — это воспроизведение из поколения в поколения различных морфологических групп в популяции, имеющее, как правило, адаптивное значение.

Он может быть результатом дискретной внутрипопуляционной изменчивости, наследственного характера, а может определяться нормой реакции организма на условия внешней среды, причем границы такой реакции могут колебаться в широких пределах.

Основы современных представлений о полиморфизме заложены Четвериковым и Вавиловым. Сейчас изучается полиморфизм от биохимических различий до поведения.

Примеры полиморфизма у растений: гетеростилия — разностолбчатость в цветках разных особей, относящихся к одному и тому же виду (у первоцвета), была описана еще Ч. Дарвином. Какие же механизмы поддерживают уровень полиморфизма в популяции? Так, например, та же гетеростилия поддерживается ключевым механизмом. Часть таких растений у первоцветных имеют короткие тычинки и длинный столбик, тогда как у растений другой половины популяции тычиночные нити длинные, а столбик, наоборот, короткий. Эти морфологические различия, обусловленные одной парой аллелей, приводят к тому, что вредное для растений самоопыление становится механически возможным. В результате в естественных условиях происходит перекрестное опыление цветков, принадлежащих только растениям разных типов.

Следовательно, гетеростилия — это специальный механизм перекрестного скрещивания и благодаря ему в каждом поколении популяции достигается необходимое равенство частот обоих типов особей. Другой механизм, обеспечивающий определенную степень полиморфности популяции — селективное преимущество гетерозигот [1].

До настоящего времени не решен спор, где богаче полиморфизм популяций — на краю или в центре видового ареала. Вавилов, изучая популяции диких предшественников культурных растений, обнаружил их большую полиморфность в центрах их происхождения, и особенно в горных районах с их многообразием местных условий [1].

Э. Мейер указывает, что полиморфизм убывает по мере приближения к границе ареала вида и периферические популяции мономорфны, поскольку вид может себе позволить большую изменчивость в оптимальных экологических условиях вблизи центра ареала, а не на периферии, где эти условия более разнообразны.

Сейчас уже очевидно, что за счет полиморфизма популяции приспосабливаются к разнообразным условиям внешней среды. На периферии ареала условия абиотической и биотической среды экстремальны. Это и создает специфику действия, как отбора, так и случайных генетических процессов в периферийных популяциях.

Нельзя забывать о значении полиморфизма и в усилиях сохранить существующий генофонд планеты. Обычно при составлении списков и книг по охране редких видов зоологи и ботаники стараются внести в них все сохранившиеся популяции (или подвиды) исчезающего вида. В этих популяциях могут находиться редкие для всего вида гены. Лишь путем сохранения большинства популяций можно успешно поддерживать вид в целом как эволюционную единицу с его мобилизационным резервом [2].

Имеющую только ей свойственный фенотипический облик, каждую популяцию можно представить как интегрированную и коадаптированную генетическую систему с характерной для нее стабильностью, или адаптивной инерцией. Коадаптированность этой системы формируется за счет постоянного скрещивания и обмена генами между особями, живущими на одной территории и приспособленными к ней. Отбор же оставляет в популяции лишь те гены, которые дают хорошо приспособленные генотипы. Они-то и формируют специфический для. популяции полиморфизм.

Полиморфной считаем популяцию, состоящую из особей двух и более морфологических типов [3].

Когда уровень наших знаний достигнет стадии управления эволюционным процессом в масштабе планеты, человек сможет в полной мере использовать этот мобилизационный резерв.

Таким образом, нами была сформулирована цель нашей работы: Оценить экологическую устойчивость ириса низкого (iris pumila) по характеристике полиморфических изменений лепестков венчика.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

• 1. Изучить природноклиматические условия территории произрастания ириса низкого (iris pumila).
• 2. Изучить биологию ириса низкого (iris pumila) .
• 3. Изучить имеющуюся информацию по полиморфизму растений, в том числе ириса низкого (irispumila).
• 4. Провезти полевые исследования по сбору информации и материалов полиморфических изменений нижних лепестков венчика ириса низкого (iris pumila).
• 5. Выявить отличия лепестков друг от друга.
• 6. Просчитать возможную вариативность полиморфических изменений лепестков венчика ириса низкого (iris pumila) на основе математических методов анализа.
• 7. Дать оценку экологической устойчивости ириса низкого (iris pumila) на территории ООПТ «Ирисовый».

Объектом нашего исследования была выбрана популяция Ириса низкого (iris pumila) на территории Красной балки, близ города Калача-на-Дону.

Предметом исследования стали полиморфические изменения лепестков венчика Ириса низкого (Iris pumila) по морфологическим признакам.

Сроки проведения работы.

Работа проводилась в несколько этапов:

1 этап — организационный — январь-март 2016 года.

На данном этапе изучалась литература, методика, разрабатывались цели и задач настоящего проекта.

2 этап — практический — апрель 2016 года.

На втором этапе проводилось обследование балки «Красная», проводился сбор и анализ собранного материала, его классификация и сортировка.

3 этап — аналитический — май-ноябрь 2016 года.

На заключительном этапе собранные материалы оформлялись и писалась данная исследовательская работа.

Используемое оборудование:

• · методические пособия;
• · планшет;
• · лупа;
• · линейка;
• · бумага;
• · клей;
• · карандаш;
• · авторучка;
• · фотоаппарат

Ирис низкий (iris pumila) классифицируется как эфемероидный луковичный геофит. Это растение распространено на территории Волгоградской, Ростовской областей, Краснодарском и Ставропольском краях, а также в ряде других регионов.

Тем не менее, встречаемость растений значительно снизилась в связи с интенсификацией воздействия антропогенного фактора, т. е. сокращением площади целинных степей, неумеренным выпасом скота и сенокошения.

Данный вид обладает статусом уязвимого вида, занесен в федеральную и региональную Красные книги.

Исследование экологии и биологии вида Iris pumilaпредставляет значительный научный интерес, является необходимым условием для разработки методов охраны этого уязвимого вида [4].