Введение к работе
Актуальность темы. Принципы типизации и число выделяемых типов гинецея пока не получили однозначного толкования (Troll, 1928, 1939; Goebel, 1933; Eckard, 1937; Winkler, 1941; Тахтаджян, 1942, 1948, 1964, 1980; Leinfellner, 1950, 1951; Baum 1952a, 1953; Ehrendorfer, 1978; Barabe et al, 1987; Тимонин, 2005; Takhtajan, 2009; Шамров, 2009, 2010 a, 6).
Наиболее спорным является лизикарпный тип гинецея. Он характеризуется рядом особых признаков: 1) свободной центральной (колончатой) плацентацией; 2) разрушением септ. Особенности возникновения подобного варианта отмечали в семействах Caryophyllaceae, Lentibulariaceae, Portulacaceae, Primulaceae, Amaranthaceae, Celastraceae, Gesneriaceae, Scrophulariaceae (Van Tieghem, 1868; Lister, 1884; Douglas, 1936; Тахтаджян, 1942; Hartl, 1956b; Имс, 1964; Эсау, 1969). Однако его генезис изучен крайне недостаточно, а целесообразность выделения лизикарпного типа пока не получила должного рассмотрения, особенно в зарубежной литературе, поскольку его рассматривают либо вместе с паракарпным как единый 1-гнездный тип (Grisebach, 1854; Troll, 1928; Ehrendorfer, 1978), либо как разновидность синкарпного гинецея (многие современные исследования).
Таким образом, несмотря на наличие большого числа литературных
источников, проблемы самостоятельности и место лизикарпного варианта в
системе типов гинецея, его становление и изменение в ходе онтогенеза и
филогенеза до сих пор остаются малоизученными. Особенно дискутируется
строение колончатой плаценты и особенности ее происхождения. Для
исследования были выбраны модельные представители из сем.
Caryophyllaceae, гинецей которых, по литературным данным является ценокарпным (от синкарпного до лизикарпного). Однако вследствие недостаточной изученности морфогенеза общее описание гинецея у многих видов носит фрагментарный и порой несопоставимый характер (Van Tieghem, 1868; Lister, 1884; Dawson, 1936; Thomson, 1942; Eckardt, 1955; Hartl, 1956a; Bocquet, 1960;Веселова, 1991).
Цель и задачи исследования. Целью данной работы является изучение формирования лизикарпного гинецея у представителей семейства Caryophyllaceae.
В связи с этим были поставлены следующие задачи исследования:
-
Исследовать особенности морфогенеза лизикарпного гинецея у представителей семейства Caryophyllaceae.
-
Провести детальное изучение плацентации в гинецее представителей семейства Caryophyllaceae.
-
Провести анализ данных по морфогенезу гинецея у растений, характеризующихся лизикарпией.
-
Обсудить положение лизикарпного гинецея в системе типов гинецея покрытосеменных растений.
Научная новизна. Впервые для представителей семейств Caryophyllaceae прослежен генезис гинецея на разных стадиях развития; выявлена морфологическая природа и определены возможные пути
возникновения лизикарпии; изучены особенности сопряженного развития гинецея с типом плацентации. Полученные оригинальные данные помогут в решении спорных вопросов морфологии и анатомии гинецея, в том числе его типизации и выявления направлений эволюции.
Теоретическая и практическая значимость работы. На основании полученных данных возможно в дальнейшем определить место лизикарпного типа в системе гинецея цветковых растений и возможные изменения в репродуктивной биологии, способствующие появлению лизикарпии. Разрабатываемый в рамках диссертационной работы динамический подход к изучению строения гинецея может быть использован для уточнения типов гинецея в других критических семействах.
Созданные схематизированные реконструкции по исследованным видам могут быть использованы для построения учебных 3D моделей строения гинецея на разных стадиях морфогенеза. Предлагаемые результаты исследований являются наукоемкой информацией, которую возможно использовать для нужд биологического профиля и образовательных учреждений. Подобные модели позволят на качественно ином уровне взглянуть на объект исследования или предмет обучения. Процессы морфогенеза и принципы анатомического строения гинецея проще понять, рассматривая объемную модель.
Апробация. Результаты исследований были представлены на
межвузовской конференции молодых ученых «Герценовские чтения» (Санкт-
Петербург, Российский государственный педагогический университет им. А. И.
Герцена, 29-31 марта 2011; 2-6 апреля 2012), на XVIII и XIX Международной
конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов - 2011»
(Москва, МГУ им. М.В. Ломоносова, 11-15 апреля 2011, 9-13 апреля 2012), на
Всероссийской научной конференции с международным участием
«Карпология и репродуктивная биология высших растений», посвященная памяти профессора А.П.Меликяна (Москва, Главный ботанический сад им. Н. В. Цицина РАН, 2011), на II (X) Международной Ботанической конференции молодых ученых в Санкт-Петербурге (Санкт-Петербург, БИН РАН им. В.Л. Комарова, 11-16 ноября 2012), а также представлялись в рамках проекта «Молодежная исследовательская команда» на 15-ой выставки научных достижений, (Санкт-Петербург, РГПУ им. А.И. Герцена, 2011), на Всероссийском конкурсе научно-исследовательских работ среди студентов и аспирантов в области биологических наук в рамках Всероссийского фестиваля науки (Ульяновск, 2011, 2012), на Всероссийском конкурсе «Инновационный потенциал молодежи 2012» (Ульяновск, 2012), где были отмечены сертификатами и дипломами.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 12 работ, из них статей в рецензируемых журналах - 3, в сборниках трудов научных мероприятий - 7, тезисов - 2.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов, списка литературы (272 наименования, в том числе 174 на
Похожие диссертации на Морфогенез гинецея у представителей семейства Caryophyllaceae Juss.
