Введение к работе
Актуальность темы. Семейство ятрышниковые насчитывает от 20 до 40 тысяч видов (Вахрамеева и др., 1991), большая часть которых обитает в тропиках и субтропиках. Существенно меньше видов встречается в умеренных широтах. Виды умеренных широт не менее декоративны чем тропические и интересны с различных позиций, в том числе, с точки зрения их репродуктивной биологии, которая совершенно недостаточно изучена. Многие из этих видов подлежат охране. В последние годы численность и ареал многих видов значительно сокращается под влиянием антропогенного фактора. Одной из причин резкого сокращения численности популяций орхидей является большое своеобразие их биологии.
Для оценки перспектив сохранения орхидей в природной среде, разработки комплекса мер по их охране и возможного введения в культуру с последующим возвращением в природную среду важным условием является изучение их сложной биологии размножения.
Цель и задачи исследований. Основная цель наших исследований -изучить особенности биологии размножения некоторых редких и исчезающих видов орхидей Пермской области.
Исходя из этого были поставлены следующие задачи:
- оценить численность особей в популяциях некоторых редких видов
орхидей на территории заказника "Предуралье";
изучить особенности их цветения и опыления;
изучить эмбриологию некоторых представителей семейства ятрышниковые.
Научная новизна работы. Впервые оценено состояние локальных популяций шести редких видов орхидей на территории заказника "Предуралье".
Проведены исследования биологии цветения и опыления, определен видовой состав насекомых (посетителей и опьшителей) некоторых видов семейства Orchidaceae Juss; изучена суточная ритмика цветения у кокушника комарникового и двух видов из рода Cephalanthera Rich.
Детально изучена эмбриология рассматриваемых редких видов орхидей. Впервые эмбриологически исследован вид Cephalanthera rubra (L.) Rich. У венерина башмачка настоящего и у двух видов пыльцеголовников (красного и длиннолистного) рассмотрен процесс развития стенки пыльника, микроспоро-и микрогаметогенез; определена фертильность пыльцы для пяти изученных видов.
Теоретическая и практическая ценность работы. Характеристика цветения и опыления и данные по эмбриологии орхидей необходимы при разработке мер охраны редких и исчезающих видов орхидей с учетом уязвимых мест в их биологии размножения; эти данные могут быть использованы также при рассмотрении вопросов приспособительной эволюции.
У многих видов орхидей семенное размножение и семенное возобновление
в природе затруднено, что связано с рядом причин, одной из которых является
низкий процент завязывания плодов; для изученных нами видов,
произрастающих в лесу, он не превышает 25%. Мы установили, что в
значительной мере это объясняется малочисленностью насекомых-опылителей
под пологом леса; потерей насекомыми интереса к цветкам, не содержащим
нектара или иной пищи для них; спорадичностью произрастания особей. Наши
исследования показали, что для сохранения популяций редких и исчезающих
видов орхидей необходим комплексный подход: охрана.Ле только популяций
этих видов, но и мест гнездования насекомых, опыляющих их цветки. . со-
положения, выдвигаемые для защиты:
- Состояние популяций орхидей вслед за М.Г.Вахрамеевой и др. (1991), мы оценивали по соотношению вегетирующих и цветущих особей. На
территории заказника "Предуралье" состояние популяций изученных видов мы оценили как удовлетворительное. Однако усиление антропогенного влияния неизбежно вызовет сокращение численности популяций, как это отмечается для калипсо луковичной;
основной стратегией опыления изученных видов орхидей является перекрестное опыление посредством энтомофилии. Цветки имеют многочисленные приспособления к опылению насекомыми, но при этом эффективность опыления, по ряду причин, низкая;
формирование пыльцы протекает без нарушений. Фертильность пыльцы высока, что потенциально способствует повышению эффективности опыления;
развитие семяпочки происходит только после опыления. Зрелый зародышевый мешок у калипсо луковичной имеет слабо выраженную полярность. Двойное оплодотворение протекает нормально у всех рассматриваемых видов. Первичное ядро эндосперма образуется, но обычно быстро редуцируется.
Апробация работы и публикация результатов. Результаты работы были доложены на Международной научной конференции "Охраняемые природные территории. Проблемы выявления, исследования и организации'систем" (Пермь, 15-18 ноября 1994 г.). По теме диссертации опубликовано 3 работы.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов, списка литературы и приложения. Материал изложен на 157 страницах, содержит 8 фотографий, 52 рисунка. Список литературы включает 180 наименований, из них 118 на русском и 62 на иностранных языках.