Экологическая генетика, как самостоятельное направление научных исследований, синтезирующее достижения в области генетики и экологии, возникла в связи с возрастающим загрязнением биосферы, интенсификацией промышленности, сельскохозяйственной, лесохозяйственной и других видов деятельности.
Экологическая генетика тесно связана с популяционной генетикой, поэтому следует проработать и усвоить тему «Генетические процессы в популяциях», изучить понятия количественной генетики.
Изучите историю возникновения экологической генетики. Обратите внимание, что предметом исследований экологической генетики являются адаптивные реакции организмов, особенности их модификационной и генотипической изменчивости в системе «генотип-среда», изучите их толкование. Внимательно изучите содержание основных разделов экологической генетики по С.Г. Инге-Вечтомову: симбиогенетика, устойчивость организмов к факторам окружающей среды, мутагенез, генетическая токсикология, прогнозирование и поиски путей предотвращения эпидемий и др.
Проанализируйте и сопоставьте значение терминов пластичность организма, адаптация, адаптивные признаки, стабильность, устойчивость. Изучите понятия генетический гомеостаз, популяционная буферность, канатизация, климатическая адаптация. Уясните, что в целом генетическая система растений помимо обеспечения роста, развития и воспроизводства в обычных условиях среды накапливает и вводит в действие информацию о специфических особенностях среды популяции, а также обеспечивает возможность воспринимать и накапливать такую информацию в будущем.
Изучите особенности ответных реакций растений на воздействия условий среды. Обратите внимание, что факторы среды взаимодействуют между собой и приспособленность популяции неидентична во всех частях ниши, которая называется экологической валентностью.
К экологическим факторам относят три группы факторов: абиотические, биотические и антропогенные.
Изучите особенности взаимовлияния климатических факторов среды и лесных древесных пород.
Изучите классификацию растений по отношению к низким температурам (холодостойкие, морозостойкие, зимостойкие). Изучите признаки, характеризующие морозостойкие древесные растения: наличие защитных покровов; способность переносить обезвоживание плазмы клеток; интенсивность накопления защитных веществ; степень концентрации клеточного сока и др.
Обратите внимание на способность растений по-разному реагировать на высокие температуры. Уясните значение понятия «экоморфа». Изучите классификацию растений по отношению к влаге: гидрофиты, гигрофиты, мезофиты, ксенофиты, эуксерофиты, суккуленты, оксилофиты, психрофиты, гидроморфы и используйте эти знания в лесоводстве.
Изучите растения по отношению к свету, дифференцируйте древесные породы по потребности в свете (гелиофиты, сциофиты), фотопериодизм, особое внимание обратите на радиочувствительность растений, особенности фотосинтеза, отношение растений к вредным промышленным эмиссиям, ветроустойчивость.
Внимательно изучите взаимовлияние эдафических факторов среды (почвы, рельефа) и древесных растений.
Особое внимание уделите вопросу взаимодействия биотических факторов среды и древесных растений. Изучите виды взаимоотношений между организмами: хищничество, паразитизм, конкуренция, комменсализм, мутуализм, аллелопатии. Значение фитонцидов, колинов, маразминов, антибиотиков. Изучите методы оценки взаимодействия «генотип-среда».
Дайте оценку антропогенным факторам и путям повышения устойчивости лесных древесных растений. Обратите внимание на формирование иммунитета.
Вопросы для самопроверки
- Что является предметом экологической генетики.
- Дайте определение понятиям «генетический гомеостаз», «популяционная буферность», «канатизация».
- Охарактеризуйте отношение растений к абиотическим, биотическим и антропогенным факторам, а также межвидовые взаимодействия.
- Какие меры могут повысить генетическую устойчивость искусственно создаваемых насаждений лесных древесных пород.