Ботанический журнал, 2019, T. 104, № 8, стр. 1203-1210
О РАСПРОСТРАНЕНИИ WALDSTEINIA TERNATA (ROSACEAE) В ЗАПАДНОМ САЯНЕ
В. В. Чепинога 1, 2, *, Н. В. Степанов 3, М. В. Протопопова 2, 4, В. В. Павличенко 2, 4
1 Институт географии им. В.Б. Сочавы СО РАН
664033 г. Иркутск, ул. Улан-Баторская, 1, Россия
2 Иркутский государственный университет
664003 г. Иркутск, ул. Карла Маркса, 1, Россия
3 Сибирский федеральный университет
660041 г. Красноярск, пр. Свободный, 79, Россия
4 Сибирский институт физиологии и биохимии растений СО РАН
664033 г. Иркутск,
ул. Лермонтова, 132, Россия
* E-mail: victor.chepinoga@gmail.com
Поступила в редакцию 10.04.2019
После доработки 28.04.2019
Принята к публикации 16.05.2019
Аннотация
Вальдштейния тройчатая (Waldsteinia ternata (Steph.) Fritsch), представитель небольшого рода семейства розоцветных (Rosaceae), имеет евразиатский сильно фрагментированный ареал с классическим местонахождением на хр. Хамар-Дабан. В предгорьях Западного Саяна известно четыре основных местонахождения вальдштейнии, разнесенных на 140 км. В одном из них (р. Большой Кебеж) W. ternata описан как самостоятельный вид, узколокальный эндемик W. tanzybeica Stepanov. Три других локалитета известны по старым данным. Находка Н.М. Мартьянова 1882 г. в окрестностях с. Бейское до сих пор не повторена, а его сборы, по-видимому, утеряны. Указание W. ternata В. Л. Черепниным для р. Калдар считалось ошибочным. Однако наши исследования в 2018 г. подтвердили находку, известную до сих пор только по сборам 1960 г. Местонахождение вальдштейнии на р. Листвянка принадлежит W. ternata, а не W. tanzybeica, как считалось ранее. Учитывая почти сплошное распространение вальдштейнии вдоль северных предгорий хр. Хамар-Дабан (Восточная Сибирь), сделано предположение, что на промежутке между крайними местонахождениями на северном макросклоне Западного Саяна возможно нахождение новых популяций этих неморальных реликтовых видов.
Вальдштейния (Waldsteinia Willd.) – небольшой род семейства розоцветных (Rosaceae), который на основании молекулярно-генетических данных в современной филогенетической классификации рассматривается в составе рода гравилат – Geum L. (Smedmark, 2006; Potter et al., 2007). Для удобства изложения мы будем придерживаться прежней таксономической концепции, поскольку речь идет только о видах группы “Waldsteinia”, включающей девять близкородственных видов (часть из них может рассматриваться как подвиды), распространенных в умеренных широтах Северного полушария.
На территории Евразии видом с наиболее широким, но сильно фрагментированным ареалом является W. ternata (Stephan) Fritsch s.l., описанный из Восточной Сибири с предгорий хр. Хамар-Дабан (южный берег оз. Байкал) (Teppner, 1974). Ареал этого вида простирается от юго-восточных Альп и Карпат, где он выделяется в самостоятельный таксон W. trifolia Rochel ex Koch (=W. ternata subsp. trifolia (Rochel ex Koch) Teppner), до Дальнего Востока (Teppner, 1974), где он также рассматривается как отдельный вид W. maximovicziana (Teppner) Prob. (=W. ternata subsp. maximovicziana Teppner). В Южной Сибири помимо хр. Хамар-Дабан, где находится наиболее многочисленная популяция в регионе (Chepinoga et al., 2015), W. ternata s.str. встречается в нескольких локалитетах вдоль предгорий Восточного Саяна (Kazanovsky et al., 1997; Kazanovsky, Chepinoga, 2010) и Западного Саяна. В последнем регионе также был описан новый вид W. tanyzbeica Stepanov, принадлежащий к группе видов родства W. ternata (Stepanov, 1994а). Все южно-сибирские фрагменты ареала вальдштейнии трактуются как реликтовые, представляющие собой остатки третичной неморальной флоры (Malyshev, Peshkova, 1984; Polozhiy, Krapivkina, 1985; Chepinoga et al., 2017).
В предгорьях Западного Саяна вальдштейния была впервые обнаружена Н.М. Мартьяновым в 1882 г. в окрестностях с. Бейское (Martyanov, 1882), в пределах современной Республики Хакасия. С тех пор сборы Мартьянова никто не повторил, а оригинальные образцы, по-видимому, были потеряны (Stepanov, 1994а). В более поздней публикации, вышедшей уже после смерти Мартьянова (Martyanov, 1923), вальдштейния не упоминается. Тем не менее, W. ternata была включена в Красную книгу Республики Хакасия, как вид, находящийся под угрозой исчезновения (Martynova, 2002, 2012).
В 1960-м году, 15 июня вальдштейния была обнаружена в Ермаковском р-не Красноярского края (Cherepnin, 1963). Цветущие экземпляры были собраны В.Л. Черепниным примерно в 90 км восточнее с. Бейское в пойме р. Калдар (Малый Кандар по Черепнину (Cherepnin, 1963: 72). Образец хранится в Гербарии Красноярского государственного педагогического университета им. В.П. Астафьева (KRAS!). На протяжении почти 60 лет сборы Черепнина не были повторены, и предполагалось, что этикетка этого гербарного сбора ошибочно попала к растениям, собранным на Дальнем Востоке (W. maximovicziana), где Черепнин работал в тот же период времени. По этой причине W. ternata, включенная в первое издание Красной книги Красноярского края (Stepanov, 2005b), была исключена из второго издания (Red book…, 2012).
Ввиду неоднозначной информации о существующих находках W. ternata наше краткое сообщение посвящено уточнению распространения вида на Западном Саяне.
Летом 2018 г., руководствуясь информацией, опубликованной Черепниным, “долина р. Малый Кандар (приток Ои) между селами Разъезжее и Средняя Шушь, березовый лес в 3 км от устья р. М. Кандара” (Cherepnin, 1963: 72), нами была предпринята попытка найти указанную популяцию вальдштейнии. Популяция была найдена практически сразу после брода через р. Калдар, в двух километрах от с. Большая Речка. Ниже приведена полная этикетка:
Красноярский край, Ермаковский р-н, Западный Саян, южные отроги Переломного хр., бассейн р. Оя, 2 км ЮЗ сел. Бол. Речка, низовья р. Калдар (лев. приток р. Большая), березово-ивовый пойменный лес, 379 м над ур. м., N53.027757° E92.392156°, 12.06.2018, Н. Степанов, В. Чепинога, М. Протопопова, В. Павличенко № 32417–32423. Гербарий хранится в Иркутском государственном университете (IKRU), дублеты переданы в Сибирский федеральный университет.
Обнаруженная популяция располагается на участке примерно 30 на 60 м в пределах неширокой поймы р. Калдар, в зарослях березово-ивового леса с подростом из пихты. Плотность популяции, достаточно большая в центральной и западной частях участка (рис. 1), изреживалась к ее краям. Растения оказались морфологически не отличимы от особей с хр. Хамар-Дабан и Восточного Саяна.
В 1987 г. Н.В. Степановым было обнаружено еще одно местонахождение вальдштейнии на Западном Саяне: в окр. пос. Танзыбей (пойма р. Большой Кебеж), в 50 км восточнее р. Калдар. Именно с этого местонахождения растения были описаны в качестве самостоятельного вида W. tanzybeica (Stepanov, 1994а). В общей сложности, известно три популяции этого узколокального эндемика, сконцентрированных вдоль среднего течения р. Большой Кебеж (Stepanov, 1994а) на площади менее 1 км2.
Помимо классического местонахождения для W. tanzybeica приводился еще один локалитет на р. Листвянка (Stepanov, 2005a; Stepanov, 2012), которая является правым притоком р. Оя. Подтверждающий гербарный образец был обнаружен нами в гербарии Института леса СО РАН (KRF!), однако при повторном изучении образца выяснилось, что растения принадлежат не W. tanzybeica, а W. ternata s.str. Интересно, что местонахождение на р. Листвянка расположено всего в 9 км к северо-востоку от популяции W. ternata на р. Калдар. Таким образом, этот вид известен на Западном Саяне из трех местонахождений. Приведем полную этикетку образца: Красноярский кр., Ермаковский р-н, окр. Листвянки, кедровник с сосной осочково-мелкотравно-папоротниковый, 18.08.1987. На гербарном листе в качестве коллектора ошибочно указан Н.В. Степанов. В действительности, растения собраны Д.И. Назимовой.
Таким образом, на текущий момент известное распространение W. tanzybeica ограничено классическим местонахождением. По сравнению с W. ternata s.str., W. tanzybeica отличается меньшими (в среднем, в два раза) размерами и отсутствием сближенных на концах побегов розеток листьев. Кроме того, доли листьев у нее более узкие, не надрезанные по краю, а лишь крупногородчатые, но зубцы относительно более крупные чем у вальдштейнии тройчатой. Малые размеры растений коррелируют с их низкой плоидностью. Изученные образцы W. tanzybeica оказались диплоидными (2n = 2x = 14) (Stepanov, 1994b), в то время как для популяций с Хамар-Дабана известны только тетра- (2n = 4x = 28) и гексаплоидные (2n = 6x = 42) расы (Teppner, 2003; Chepinoga et al., 2012). Наличие кариологических рас характерно также и для других участков ареала W. ternata s.l. (Teppner, 2003; Probatova et al., 2006), что, по-видимому, является одной из причин большой морфологической вариабельности вида. По нашему опыту наблюдений за вальдштейнией на хр. Хамар-Дабан, в пределах одной популяции растения могут быть весьма различными по размерам, развитости плагиотропных побегов и наличию конечных розеток листьев. Однако популяция W. tanzybeica из locus classicus, также исследованная нами в июне 2018 г., вариабельностью не отличалась. Большинство растений были мелкие, с почти не выраженными розетками листьев на концах побегов. Возможно, вся популяция представлена только диплоидными растениями. Как вид, находящийся под угрозой исчезновения, эндемичная раса вальдштейнии из окрестностей Танзыбея включена в Красную книгу Красноярского края (Stepanov, 2005a; Stepanov, 2012).
Основываясь на предварительно выявленных различиях в нуклеотидных последовательностях ядерных (ITS1-ITS2) и хлоропластных (psbA-trnH) молекулярно-генетических маркеров у видов Waldsteinia (Protopopova et al., 2016; Protopopova et al., 2019), для уточнения существующих различий между W. tanzybeica и W. ternata с Западного Саяна и хр. Хамар-Дабан, а также для установления внутрипопуляционной генетической вариабельности, нами были также собраны образцы для проведения дальнейших кариологических и молекулярно-генетических исследований.
Таким образом, на Западном Саяне одновременно встречаются два вида вальдштейнии, известные из четырех основных местонахождений: три из которых принадлежат W. ternata s.str. и одно – узколокальному эндемику W. tanzybeica (рис. 2). Даже учитывая, что точное положение местонахождения в окр. с. Бейское не известно и привязано нами с определенной погрешностью, на рис. 2 видно, что локалитеты вытянуты вдоль северных отрогов горной системы примерно на 140 км. Следует отметить, что речь идет о северном макросклоне восточной оконечности Западного Саяна, характеризующегося пергумидным (избыточно-влажным) климатом, присущим барьерно-дождевым ландшафтам гор Южной Сибири (Polikarpov et al., 1986; Nazimova et al., 2014). В подобных же климатических условиях находятся и популяции вальдштейнии в предгорьях хр. Хамар-Дабан (Chepinoga et al., 2017).
Как и на Хамар-Дабане, западносаянские популяции отмечены только у самого подножья, на высотах 379 (р. Калдар) и 413 м над ур. м. (р. Большой Кебеж). На хр. Хамар-Дабан вальдштейния встречается от подножий, примерно с 460 м над ур. м., на котором расположен уровень оз. Байкал, граничащего с хребетом на севере. Распространение основной части популяций по нашим наблюдениям ограничивается высотой 620 м, но отдельные клоны встречаются вдоль троп и дорог до высоты около 700 м над ур. м. (Kazanovsky, Chepinoga, 2010; Chepinoga et al., 2015). На обоих участках ареала вальдштейния приурочена к пойменным лесам и ее популяции не отдаляются от русел рек, а по крутым склонам пойменных террас способна подниматься лишь на несколько метров.
Учитывая почти сплошное распространение вальдштейнии в пределах Хамар-Дабанского участка ареала (Chepinoga et al., 2015), можно предполагать также возможность обнаружения новых местонахождений этого редкого реликтового вида в речных долинах предгорий Западного Саяна, по меньшей мере, на промежутке между с. Бейское и р. Большой Кебеж.
Список литературы
Chepinoga V.V., Gnutikov A.A., Lubogoschinsky P.I. 2012. Chromosome numbers of some vascular plant species from the south of Baikal Siberia. – Botanica Pacifica: A Journal of Plant Science and Conservation. 1 (1): 127–132.
[Chepinoga et al.] Чепинога В.В., Мишина А.В., Протопопова М.В., Павличенко В.В., Быстров С.О., Вилор М.А. 2015. Новые данные о распространении некоторых неморальных реликтовых растений в предгорьях хребта Хамар-Дабан (Южное Прибайкалье). – Бот. журн. 100 (5): 478–489.https://doi.org/10.1134/S0006813615050063
Chepinoga V.V., Protopopova M.V., Pavlichenko V.V. 2017. Detection of the most probable Pleistocene microrefugia on the northern macroslope of the Khamar-Daban Ridge (Southern Prebaikalia). – Contemp. Probl. Ecol. 10 (1): 38–42. https://doi.org/10.1134/S1995425517010036
[Cherepnin] Черепнин Л.М. 1963. Флора южной части Красноярского края. – Ученые записки Красноярского педагогического института. 24 (4): 3–270.
[Kazanovsky et al.] Казановский С.Г., Киселева А.А., Чепинога В.В. 1997. К распространению Вальдштейнии тройчатой в Сибири. – В сб.: Проблемы сохранения биологического разнообразия Южной Сибири: Материалы докладов I межрегиональной научно-практической конференции. Кемерово. С. 159–160.
[Kazanovsky, Chepinoga] Казановский С.Г., Чепинога В.В. 2010. Вальдштейния тройчатая – Waldsteinia ternata (Steph.) Fritsch. – В кн.: Красная книга Иркутской области. Иркутск. С. 233.
[Malyshev, Peshkova] Малышев Л.И., Пешкова Г.А. 1984. Особенности и генезис флоры Сибири. Предбайкалье и Забайкалье. Новосибирск. 265 с.
[Martynova] Мартынова М.А. 2002 Вальдштейния тройчатая – Waldsteinia ternata (Steph.) Fritsch. – В кн.: Красная книга Республики Хакасия: Редкие и исчезающие виды растений и грибов. Новосибирск. С. 140.
[Martynova] Мартынова М.А. 2012 Вальдштейния тройчатая – Waldsteinia ternata (Steph.) Fritsch. – В кн.: Красная книга Республики Хакасия: Редкие и исчезающие виды растений и грибов. 2-е изд. перераб. и доп. Новосибирск. С. 144.
[Martyanov] Мартьянов Н.М. 1882. Материалы для флоры Минусинского края. – Труды Общества естествоиспытателей при Императорском Казанском университете. 11 (3): 1–182.
[Martyanov] Мартьянов Н.М. 1923. Флора Южного Енисея. Минусинск. 184 с.
Nazimova D.I., Danilina D.M., Stepanov N.V. 2014. Rain-barrier forest ecosystems of the Sayan Mountains. – Botanica Pacifica: A Journal of Plant Science and Conservation. 3 (1): 39–47.
[Polikarpov et al.] Поликарпов Н.П., Чебакова Н.М., Назимова Д.И. 1986. Климат и горные леса Южной Сибири. Новосибирск. 224 с.
[Polozhiy, Krapivkina] Положий А.В., Крапивкина Э.Д. 1985. Реликты третичных широколиственных лесов во флоре Сибири. Томск. 157 с.
Potter D., Eriksson T., Evans R.C., Oh S., Smedmark J.E.E., Morgan D.R., Kerr M., Robert-son K.R., Arsenault M., Dickinson T.A., Campbell C.S. 2007. Phylogeny and classification of Rosaceae. – Pl. Syst. Evol. 266: 5–43. https://doi.org/10.1007/s00606-007-0539-9
[Probatova et al.] Пробатова Н.С., Рудыка Э.Г., Шатохина А.В., Баркалов В.Ю., Крюкова М.В., Цыренова Д.Ю. 2006. Числа хросомом видов флоры Приморского края и Приамурья. – Бот. журн. 91 (5): 785–804.
[Protopopova et al.] Протопопова М.В., Павличенко В.В., Коновалов А.Д., Золотовская Е.Д., Байрамова Э.М., Чепинога В.В. 2016. Перспективы использования внутренних транскрибируемых спейсеров (ITS1 и ITS2) для идентификации редких видов растений на примере рода Waldsteinia (Rosaceae). – Известия Иркутского государственного университета. Серия “Биология. Экология”. 17: 5–11.
Protopopova M., Pavlichenko V., Gnutikov A., Chepinoga V. 2019. DNA barcoding of Waldsteinia Willd. (Rosaceae) species based on ITS and trnH-psbA nucleotide sequences. – In: Information Technologies in the Research of Biodiversity. Springer Proceedings in Earth and Environmental Sciences. Cham. P. 107–115. https://doi.org/10.1007/978-3-030-11720-7_15
[Red book…] Красная книга Красноярского края. Т. 2. Редкие и находящиеся под угрозой исчезновения виды дикорастущих растений и грибов. 2012. Красноярск. 572 с.
Smedmark J.E.E. 2006. Recircumscription of Geum (Colurieae: Rosaceae). – Bot. Jahrb. Syst. 126: 409–417. https://doi.org/10.1127/0006-8152/2006/0126-0409
[Stepanov] Степанов Н.В. 1994a. Новый вид рода Waldsteinia (Rosaceae) из Западного Саяна. – Бот. журн. 79 (9): 109–114.
[Stepanov] Степанов Н.В. 1994b. Числа хромосом некоторых неморальных видов Западного Саяна (Красноярский край). – Бот. журн.. 79 (3): 125–128.
[Stepanov] Степанов Н.В. 2005a. Вальдштейния танзыбейская – Waldsteinia tanzybeica Stepanov. – В кн.: Красная книга Красноярского края: Растения и грибы. Красноярск. С. 182.
[Stepanov] Степанов Н.В. 2005b. Вальдштейния тройчатая – Waldsteinia terntata (Stephan) Fritsch. – В кн.: Красная книга Красноярского края: Растения и грибы. Красноярск. С. 183.
[Stepanov] Степанов Н.В. 2012. Вальдштейния танзыбейская – Waldsteinia tanzybeica Stepa-nov. – В кн.: Красная книга Красноярского края. Т. 2: Редкие и находящиеся под угрозой исчезновения виды дикорастущих растений и грибов. Красноярск. С. 293.
Teppner H. 1974. Waldsteinia ternata (Rosaceae) und ihre Vorkommen in den südöstlichen Alpen. – Phyton (Horn). 16 (1–4): 281–299.
Teppner H. 2003. Erfahrungen mit Ex-situ-Erhaltung im Botanischen Garten des Institutes für Botanik der Universität Graz. – Fritschiana. 39: 1–22.
Дополнительные материалы отсутствуют.
Инструменты
Ботанический журнал