ВЕСТНИК РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК, 2007, том 77, № 1, с. 22-26
|
Один из важнейших способов обобщения фундаментальных знаний о биоразнообразии растительного мира - многотомная описательная сводка "Флора". Россия такой сводки не имеет, и это крайне осложняет использование строго научных ботанических знаний в других науках, в сфере образования и в прикладных исследованиях. Проект "Флора России" призван восполнить этот пробел. Но для его исполнения необходима координация работ специалистов как академических учреждений, так и университетов, заповедников, требуется значительное финансирование. Публикуемая ниже статья написана на основе научного сообщения, заслушанного на заседании Президиума РАН.
ПРОЕКТ "ФЛОРА РОССИИ" (РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ)
Флора - один из основных объектов изучения и одно из понятий ботаники как системы наук о растительном мире, прежде всего географии растений. Флора - это исторически сложившаяся совокупность видов (и рас) растений, обитающих на той или иной территории и на Земле в целом, она и базовый компонент биоты любых районов. Только растения способны в процессе фотосинтеза превращать энергию Солнца в иные её формы, доступные для потребления другими организмами, и именно флора разных географических зон обеспечивает жизненные ресурсы также и деструкторам органики - бактериальным и грибным организмам, составляющим микро - и мико-биоту таких районов, и вторичным и третичным потребителям органики - животным, виды которых составляют фауну данных территорий.
Но многообразие растений очень велико. Самая разнообразная и наилучшим образом изученная крупная группа растений, абсолютно господствующая на суше, - сосудистые растения (те, что и неспециалисты называют растениями), их насчитывается не менее 300 тыс. видов. Они распределены на Земле далеко не равномерно: в Арктике их мало (строго говоря, около 2000 видов), в Антарктиде их нет (на Антарктических островах - считаные единицы), бедны ими и пустыни, как
|
КАМЕЛИН Рудольф Владимирович - член-корреспондент РАН, заведующий отделом "Гербарий" Ботанического института им. РАН, президент Русского ботанического общества.
тропические, так и умеренные. Более всего разнообразие видов сосудистых растений представлено в тропиках, кое-где в субтропиках. Так, например, в ближайших окрестностях Кейптауна, на юге Африки, их столько же, сколько во всей Арктике.
Обо всем этом мы узнаём из надёжных фундаментальных, составленных по всем канонам науки описательных сводок, которые тоже обычно называются флорами. Никакие, даже хорошо составленные списки видов ("чек-листы") или конспекты состава видов с информацией о том, где они произрастают, не могут заменить описательную, как правило, многотомную "Флору". Только во "Флорах" специалисты могут полностью обосновать, почему в той или иной группе растений следует различать на данной территории столько-то видов, и доказательно продемонстрировать эти различия как в описаниях видов, так и в определительных ключах.
Когда в России говорят об охране биоразнообразия, растений, в частности, о рациональном использовании ресурсов растительного мира и их экономической оценке, которая должна учитываться в общей оценке стоимости земельных угодий и т. д., предполагается, что у нас, как и в большинстве цивилизованных стран, есть фундаментальные труды ("Флоры"), где можно узнать, какие виды сосудистых растений обитают в России, как они распределены по её территории, с чем их можно спутать при неправильном определении. К сожалению, это не так. Россия - единственная страна на территории бывшего СССР, которая не имеет описательной сводки даже по сосудистым растениям со времени выхода в свет первой (и единственной) сводки "Flora Rossica" (в 4-х томах), созданной в 1842-1853 гг. дерптским профессором К.-Ф. Ледебуром с сотрудниками и учениками. В ней было описано 6522 вида, в том числе из американских владений России - Алеут-
22
ПРОЕКТ "ФЛОРА РОССИИ" (РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ)
23
ских островов и Аляски, побережья Калифорнии, а также северной части Казахстана – области Уральского казачьего войска и Рудного Алтая.
Конечно же. растения Россия (хотя и не полностью) вошли в 30-томную "Флору СССР", издававшуюся с 1934 по 1964 г. под редакцией академика (вице-президента, а затем и президента АН СССР) и члена-корреспондента АН СССР . Этот крупнейший флористический труд XX в. вывел отечественную ботанику на передовые рубежи мировой науки. Ни одна флористическая сводка в мире не давала столь полной информации о растениях, тем более, на такой огромной территории. Но основной упор в этой "Флоре" был сделан на первоописания неизвестных науке видов растений Закавказья и Средней Азии (районов с богатейшей и оригинальной флорой), Крыма, Карпат (после 1946 г.) и отчасти Южной Сибири и Дальнего Востока. Значительно меньше было сделано для познания флоры основной части России. В целом для России в этой сводке было описано около 10 тыс. видов (из более чем 17500, учтённых в СССР). Более того, параллельно с "Флорой СССР" и по её материалам позднее были сделаны описательные многотомные "Флоры" для всех республик СССР, кроме Российской Федерации.
"Флора СССР", можно сказать, разбудила и мировую флористику. По её образцу были созданы многотомные издания - "Флора Социалистической Республики Румынии", "Флора Республики Сербии", "Флора Народной Республики Болгарии", началось издание "Флоры Китайской Народной Республики" (на китайском языке), "Флоры Народно-демократической Республики Корея" (на корейском языке). В довольно короткие сроки были составлены крупнейшие флоры - "Flora europaea" (1964-1982), "Flora of Turkey and East Aegean Islands" (обе под эгидой Великобритании, на английском языке). Начали издаваться также оригинальные "Flora iranica" австрийского систематика и флориста К.-Х. Райхингера (на латыни!) и "Flora malesiana" (коллектив голландских ботаников под руководством К. ван Стениса).
В конце 60-х годов прошлого столетия была объявлена программа составления новых флористических сводок по крупным регионам СССР - Средней Азии, Кавказу, Европейской части СССР, Сибири, Дальнему Востоку. Одновременно одобрили и работу над "Арктической флорой СССР", начатой . Предполагалось, что эти труды станут базой для второго издания "Флоры СССР".
Не все эти сводки были описательными, но и в них представлено немало новых для науки видов. Ныне все они, кроме "Конспекта флоры Кавказа", завершены. Их издание позволяет со всей определённостью утверждать, что отсутствие у
нас "Флоры России" не случайно, но объективно связано с недостаточной изученностью флоры. Сводки, охватившие части территорий нашей страны, оказались заведомо неполными и несводимыми по содержанию. Однако благодаря им мы можем говорить, что в России растёт не менее 12500 видов сосудистых растений, можно получить достоверные сведения о том, что растёт в ряде регионов, охваченных "Флорой СССР" не полностью (юг Сахалина и Курил, Тува, Калининградская область), знать, какие регионы России изучены сейчас хуже всего и какие группы сосудистых растений представляют особую сложность при анализе их состава. Ведь и после их завершения мы ежегодно узнаём о новых видах растений, найденных в России, в том числе новых для науки.
Одним из главных недостатков региональных сводок является то, что они не освоили всего материала, хранящегося в гербариях России, в частности, и того, который не был использован при написании "Флоры СССР", не говоря уже о новых пополнениях, например, в нашем крупнейшем гербарии Ботанического института им. В. Л. Комарова РАН в Санкт-Петербурге. Да, материалы по многим видам с территории России, хранящиеся в доступных фондах Санкт-Петербурга, Москвы, Томска и Новосибирска, обширны, нередко это самые крупные коллекции в мире. Но всё же они неполны, ведь в них нет достаточных сведений из ряда регионов Урала и Зауралья, Якутии, Дальнего Востока. Отметим, что ни крупное гербарное собрание Екатеринбурга, ни содержательные коллекции Иркутска, Якутска, Хабаровска авторами обработок по большей части не изучались. И так же, как авторами "Флоры СССР", не изученными большинством специалистов-монографов разных групп остаются крупные гербарии Ростова, Саратова, Владивостока, значимые коллекции Казани, Воронежа, Перми.
Ещё один недостаток большинства новых флористических сводок - не строго обоснованный выбор названия видов и неполное отражение принятого в сводке объёма видов в номенклатурных цитатах. Отчасти это связано с такой авторитетной флористической сводкой, как "Flora europaea". В последние десятилетия подобные тенденции проявились в некоторых зарубежных работах, например, "Flora of China" (англоязычный проект китайских и американских ботаников) и "Flora of North America", начавшей выходить в 1993 г. "Флора Северной Америки" - третья попытка ботаников США и Канады создать описательную флору этого континента, две предыдущие из-за недостаточного финансирования окончились неудачей задолго до завершения работ. Новый американский проект хорошо организован, в нём задействован большой авторский коллектив (свыше 100 человек) и множество региональных
ВЕСТНИК РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК том 77 № 1 2007
24 КАМЕЛИН
советников и кураторов гербариев, которые призваны помогать авторам в пересмотре материалов на местах. Надо сказать, что число гербарных коллекций в США и Канаде намного больше, чем в России. Особенно важен тот факт, что издание основано на расширенной компьютерной базе данных, доступной и для зарубежных ботаников, мы её содержание знаем. Но при этом задача правильного выбора названий видов и детального анализа объёма принятых видов в этой сводке не ставилась.
В то же время наша образцовая "Флора СССР" именно тем и отличалась, что её авторы в таксономическом решении выбора правильного названия для любого вида, отображаемого в номенклатурной цитате, попытались показать, как же в других, более ранних работах, затрагивавших и территорию СССР, назывался данный вид (нередко описывавшийся заново). Конечно, это сильно усложняет работу, но нам, российским ботаникам, не пристало отступать от уже достигнутого во "Флоре СССР". Напротив, мы должны сделать работу более полно и точно, чем авторы любых других сводок.
В ботанике действует строго юридический документ - Кодекс ботанической номенклатуры, согласно которому мы должны, во-первых, выбирать для законного названия любого вида только самое раннее из всех, а во-вторых, обязательно исследовать типовые образцы для каждого названия, используемого в наших работах. Первое в любых сводках стараются исполнять, но исследование типовых образцов и сама типификация видов по большей части не были обязательными даже во "Флоре СССР", не говоря уже о других сводках. А между тем отечественным монографам до недавнего времени были мало доступны зарубежные коллекции, где хранятся многие типы видов, описанные с территории России. У нас почти нет образцов К. Линнея; знаменитый П.-С. Паллас продал в составе своего гербария и многие более ранние сборы наших академиков - они теперь в Лондоне; замечательный гербарий не был куплен Санкт-Петербургской академией или Императорским Ботаническим садом, куда он предлагался, и оказался в Париже; многие типы нам приходится искать в Берлине, Женеве, Токио или Киото. Монографы, создававшие "Флору СССР", были лишены возможности их исследовать. У нас теперь таких возможностей больше.
Не менее трудная задача - достижение сопоставимости данных различных флористических сводок в новой "Флоре России". Вот простой пример. Эмблема России - белые берёзы. Казалось бы, мы должны знать их досконально и называть одинаково. Но один наш авторитетный знаток берёз на территории только европейской части Рос-
сии различает более десятка видов белых берёг, а другой, не менее авторитетный, - всего два вида. Почему столь различны их подходы?
В Великобритании два вида белых берёз: один -28-хромосомный, другой - 56-хромосомный, встречаются также особи с 42 хромосомами. Различать их весьма нелегко, хотя у них несхожи многие признаки морфологии побегов, листьев и семян, разная экологическая и ценотическая приуроченность. Помочь различению призвана так называемая дискриминантная функция Эткинсона. Измерение по трём параметрам до десятка листьев из средней части побегов кроны берёз в 90% случаев даёт точное определение - имеем ли мы дело с плакучей или с пушистой берёзой. Остальные случаи расцениваются как результаты гибридизации (которая затруднена тем, что число хромосом различно), и гибридная форма называется берёзой позолоченной (по блестящим железкам). Однако применение этой функции даже на северо-западе России уже не столь надёжно - примерно до 70% случаев, это означает, что доля разных гибридов растёт. Ещё труднее определять берёзы в случае движения на восток к Уралу, а отчасти и к югу, поскольку здесь идёт смена рас (и видов в том числе) и растёт доля гибридов разных видов. В Сибири, за Алтаем, и в Казахстане, от Уральска на восток, мы имеем дело в основном с другими видами. Но гибридизация между разными видами там ещё более очевидна, много и возвратных гибридных форм. Так (или близко по сути) представляют разнообразие видов берёз некоторые монографы. Но есть и такие, которые именно на основании гибридного обмена считают, что реальных природных видов берёз мало. Однако нам важно знать, сколько. В частности, сейчас с лёгкой руки "экологов", ничего этого не знающих, пропагандируется метод анализа состояния среды обитания именно по количественным показателям изменчивости листьев берёз (без различения видов, экология которых различна!) в антропогенно преображённой среде и в относительно менее изменённых условиях. Случай вполне обычный в наше время, когда за любое дело прежде всего берутся непрофессионалы.
Ещё один пример. Сейчас в газетах, по радио и на телевидении широко рекламируются лекарственные препараты или пищевые добавки, в которых используется так называемый "красный корень". Довольно долго растение, дающее этот продукт, называли Hedysarum neglectum - копеечник незамечавшийся, пропущенный, он был описан с Казахского Алтая. Однако известный сибирский флорист в 1985 г. описал то растение, которое и собирали на близких территориях Русского Алтая как "красный корень", в качестве особого вида Н. theinum - копеечник чайный. В первом случае вид распространён не только на Алтае, но и по югу Сибири до
ВЕСТНИК РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК том 77 № 1 2007
ПРОЕКТ "ФЛОРА РОССИИ" (РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ)
25
Прибайкалья, во втором - вид строго алтайский, известный, однако, и из Казахстана и Монголии (в пределах Алтайской горной страны). Дело осложняется ещё и тем, что с Алтая были описаны два других близких вида: Н. austroaltaicum - копеечник южносибирский и Н. consanguineum - копеечник близкий, родственный (оба вида отличаются от двух предыдущих голыми члениками бобов). Запасы настоящего "красного корня" на Алтае ничтожны, они исчерпаны в результате длительной эксплуатации. В то же время тестовые исследования алтайского сырья всех этих близких по ряду важных показателей видов дали сильно несхожие результаты. Спрашивается: так чем же в этом случае лечатся Россияне?
Вот почему нам необходима новая "Флора России". В ней должна содержаться не только самая точная таксономическая характеристика объёма вида, но и полная экологическая и географическая информация. Местонахождения каждого вида будут даны на карте нового флористического районирования России, а при желании их можно совместить с целым рядом других карт (административного деления, почвенного районирования, растительности, зонально-поясного расчленения растительного покрова), что, собственно, уже возможно в нашей базе данных. В новой сводке должен быть и блок строгой научной информации об использовании видов.
Но есть ещё один аспект нового проекта "Флора России". Особенности обширной территории России, испытавшей резкие изменения в плиоцен-плейстоцене, да и в голоцене, не могли не отразиться во флоре сосудистых растений разных регионов страны, а также в растительном покрове в целом, в типах растительных сообществ - авто-трофной основе всех экосистем суши. Большая часть экосистем на нашей территории молода, а что касается состава флор сосудистых растений, то в большинстве районов России мы наблюдаем не только результаты недавних миграций (расселения) видов, возникших или сохранявшихся на других территориях, но и широко развитые процессы гибридизации видов и обособления гибри-догенных рас. У сосудистых растений, в отличие от большинства животных, гибридизация, в том числе отдалённая, между неблизкородственными видами, - обычное явление. Её сопровождают такие сложные системы изоляции гибридогенных рас, как облигатный и факультативный апомик-сис (образование зрелых жизнеспособных семян без оплодотворения), непарная облигатная полиплоидия и др. В связи с этим эволюционирующими единицами у растений являются не только популяции отдельных видов, но и различные комплексы популяций разных видов, гибридизирую-щих друг с другом.
Как раз подобные случаи мы видим у берёз, но в самых разных вариантах и у лиственниц, и у елей, и у шиповников или сон-травы. Мы знаем и то, что не менее трети всех родов злаков гибридогенны, многие их виды гибридизируют и сейчас. Более того, у сосудистых растений активно идёт современное гибридогенное видообразование на антропогенно-преобразованных ландшафтах. В сколько-нибудь полном виде это никогда не отражалось во флористических сводках, в этом отношении новая "Флора России" может стать первой.
Предполагаемый объём "Флоры России" -25 томов; одновременно это будет и значительно более широкая компьютерная база данных, постоянно обновляющаяся и позволяющая оперативно и точно получать детальную информацию о том или ином растении. Часть данных при этом может быть закрыта для общего пользования, например, касающаяся сведений о местонахождениях редких охраняемых или некоторых ресурсных видов. Собственно, такая база в известной мере уже создана в Ботаническом институте им. рова РАН, а в ряде других учреждений академии и университетах есть свои региональные базы, которые можно будет связать воедино. Существенной частью имеющейся базы является и особым образом создаваемый иллюстративный материал флоры - "Виртуальный гербарий России". Сейчас для него постепенно подбираются цифровые фотоизображения типовых образцов растений, которые можно увеличивать до деталей, для некоторых групп растений отображается изменчивость отдельных органов или представителей разных популяций. В виртуальный гербарий войдут и лучшие аналитические рисунки растений, часть которых станет иллюстрациями в сводке.
"Флора России" должна включать и довольно краткие, но строго проверенные ресурсные характеристики видов, со ссылками на важнейшие обобщающие работы, где эти характеристики более полные, в том числе по фитохимии. В ней будут указания об охране видов в России и в отдельных её регионах. Задуманная нами сводка, подобная "Флоре России", может быть создана только коллективным трудом систематиков и флористов всей страны, работающих в учреждениях РАН, в университетах и других научных и учебных заведениях, в заповедниках, где есть ботаники или гербарные коллекции. Центром работ, конечно, станет Ботанический институт им. РАН с его богатейшими гербарными коллекциями по сосудистым растениям, насчитывающими более 6 млн. экземпляров, и с коллективом систематиков-монографов и флористов, в котором есть и признанные во всём мире специалисты, убелённые сединами, и совсем юные сотрудники. Двумя другими важными центрами являются Московский государственный университет и "Куст сибирских гербариев" (Центральный Си-
ВЕСТНИК РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК том 77
№ 1 2007
26
КАМЕЛИН
бирский ботанический сад, Томский и Алтайский университеты). Но исключительно важным условием написания новой сводки должен стать пересмотр других гербарных коллекций страны, в работе над которыми не участвовали монографы-систематики. Их много в стране, хотя по числу и объёму гербариев мы уступаем не только США и Англии, но и Германии. Нами разработана довольно сложная схема распределения работ, которая может обеспечить пересмотр всех важнейших материалов, имеющихся в России.
Ещё в 1996 г. на Международном рабочем совещании со специалистами из крупнейших гербариев Европы мы обсуждали идею новой "Флоры России". Она была отложена из-за трудностей с финансированием, хотя подготовку мы продолжали по плану работ Ботанического института РАН и отчасти за счёт грантов РФФИ. Но организовать работы, в которых должны участвовать как учреждения РАН, так и университеты, на случайном финансировании невозможно. Во-первых, такая сводка может быть создана в лучшем случае за 20 лет (таков опыт) и, во-вторых, это весьма дорогостоящее мероприятие. Основными статьями расходов здесь являются командировки по стране и за рубеж, издательские затраты, какие-то средства необходимы ещё и для обновления компьютерной базы данных, фотосъёмки гербарных образцов и некоторой отсутствующей в России литературы, для оплаты услуг Интернета, а также почты при пересылке гербария. Распределение средств и плановых работ должно быть только централизованным, в рамках какой-
либо государственной программы, например, Интеграционного проекта РАН и Министерства образования и науки.
Сводка "Флора России" станет фундаментальным научным трудом и одновременно необходимейшим справочным пособием для определения растений, для прикладных разработок по использованию ресурсов растительного мира и в вузовском учебном процессе.
"Nomina si nescis, periit et cognitio rerum" - "Названий не зная, и знание вещей потеряешь", - говорил К. Линней. Он имел в виду, что, не зная названий, будешь лечить не тем, собирать не то и, можно добавить, охранять не то. В начале 2005 г. в Санкт-Петербурге состоялось очередное международное совещание, посвященное завершению издания сводки "Флора Восточной Европы". Она создавалась более 30 лет и существенно изменила представления о том, сколько дикорастущих видов сосудистых растений произрастает на этой обширной территории и как резко изменился состав флоры в результате интенсивного антропогенного изменения данного региона. На совещании снова подчёркивалась необходимость создания "Флоры России". Её предстоит составлять молодым, но только в процессе коллективной работы новое поколение наших систематиков и флористов может наиболее полно раскрыть свой научный потенциал и продолжить славные традиции российской ботаники, проявившиеся во время подготовки "Флоры СССР".
ВЕСТНИК РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК том 77 № 1 2007
