Гербарий
Термин "гербарий" содержит в себе два значения. С одной стороны гербарием называют коллекцию высушенных растений, обработанную определенным образом. С другой стороны, гербарий - это научное учреждение или лаборатория, работающее с гербарными коллекциями растений. Далеко не каждое собрание сухих растений можно назвать гербарием. Гербарий - это собрание сухих растений, удовлетворяющее определенным требованиям.
Первое и главное требование: каждый гербарный образец должен быть документом. А отсюда вытекает и другое: чтобы документ был полноценным, он должен быть правильно изготовлен и оформлен.
Задачи и цели гербариев в науке разнообразны, например, гербарий используется для изучения морфологии растений, их географической, экологической и индивидуальной изменчивости. Гербарий - главная основа исследований систематики растений. Гербарий документирует содержание флоры какого либо района, а через это и распространение (ареал) видов.
Гербарий может дать полные и надежные сведения об изменении флоры той или иной страны за тот или иной период времени. При исследованиях хромосомного набора или химического состава растений, в работах по интродукции и селекции растений гербарный образец - необходимый документ, ибо он может бесспорно свидетельствовать, с какими растениями проводились эти исследования.
Принципиальное преимущество и незаменимость гербария перед прочими видами документации четко осознал и подчеркнул уже Карл Линией: "гербарий имеет превосходство над любым изображением и необходим каждому ботанику". Именно на признании преимущества гербарного образца перед любой иной документацией основан принцип номенклатурных типов, ставший в XX веке обязательным для систематики. Неповторимость образцов сближает гербарии с такими учреждениями, как архивы, художественные или археологические коллекции. Но зато гербарные коллекции имеют перед каким либо лабораторным оборудованием очень существенное преимущество: гербарии практически не устаревают морально, и служат науке неограниченно долго. Россия обладает не только большими растительными богатствами, но и ценнейшим гербарным фондом, документально отражающим эти богатства.
Слово "гербарий" (herbarium) было в обиходе в Европе уже в Средние века. Однако оно обозначало тогда книгу, посвященную растениям ("травник" в старинной русской литературе). Содержанием таких книг были преимущественно рассказы о "достоинствах" или "силах" растений, т. е. о том, для чего можно использовать растения, прежде всего в лечебных целях. Словом "herbarius" называли человека, который занимался травами. Источником сведений в "травниках" служили в основном труды античных авторов - Теофраста, Диоскорида и Плиния Старшего.
В 1530 -1540 -х годах произошел крутой перелом, от которого мы можем датировать начало ботаники как науки. Первыми вестниками зарождения научной ботаники были книги с изображениями растении с натуры; наиболее выдающимися были фолианты Брунфельса (1530 г. ) и Фукса (1542 г. ). Почти одновременно появились и гербарии. Изобретение первого гербария обычно приписывают Гини (1490 -1556 гг. ), который был в 1528 -1543 гг. профессором в Болонье, а потом в Пизе. По мнению Кьовенды, древнейшим из сохранившихся гербариев является анонимный и не датированный гербарий, хранящийся в одной из библиотек Рима, так называемый "гербарий A"; он содержит на 322 листах 355 наклеенных растений, в числе которых ряд альпийских видов.
В промежутке между 1545 и 1550 гг. из растений, выращиваемых в ботаническом саду в Пизе, был составлен гербарий Меринн, сохранившийся частично и находящийся ныне во Флоренции; этот гербарий был обнаружен и изучен только в 1920 -х годах. В те же годы (1545 -1550) был создан и гербарий Петролини, ныне хранящийся в Риме и известный как "гербарий B"; он содержит в четырех томах 1347 наклеенных и пронумерованных растений и снабжен алфавитным перечнем видов.
В 50 -х годах XVI века были гербарии у Ф. Фонтанона в Монпелье, у Жиро в Лионе и у Платтера в Базеле. Последние два сохранились: гербарий Платтера, теперь находящийся в Берне, содержит в восьми томах 813 видов растений; первоначально он заключал в себе, вероятно, еще томов десять, но они до нас не дошли. В гербарии Жиро, хранящемся в Париже, 310 растений. В то же время начали собирать гербарии К. Геснер и У. Альдрованди. Гербарий Геснера до нас не дошел; вероятно, он был довольно значителен, ибо известно, что Геснер не только собирал растения сам, но и обменивался с другими коллекторами. Гербарий Альдрованди, пополнявшиеся вплоть до смерти своего создателя в 1605 г. , сохранился в Болонье до настоящего времени. Это 17 переплетенных томов размеров 34 х23 см, содержащих на четырех с лишним тысячах листов примерно 5065 образцов растений.
Все упомянутые гербарии - переплетенные тетради или книга с веточками, иногда также с верхушками или соцветиями растений, наклеенными наглухо, нередко на обеих сторонах листа. Начальный период создания гербариев закончился на рубеже XVI-XVII веков. К тому времени уже известного уровня достиг морфологический анализ растений. Ботаника перестала сводиться только к опознаванию растений. Наиболее выдающейся фигурой на новом этапе развития ботаники и гербарного дела был швейцарец К. Баухин (1560 -1624 гг. ).
Гербарий Баухина сохранился примерно наполовину и находится сейчас в Базеле; он содержит около 2 тыс. экземпляров растений, представляющих сборы не только самого Баухина, но и почти 40 коллекторов. Растения не вклеены, как делалось прежде, в переплетенную книгу, а лежат свободно на листах бумаги размером 40 х24 см. В 1606 г. появилось первое печатное наставление по изготовлению гербария. В наставлении дается совет сушить растения между листами большой книги под грузом, который постепенно увеличивается (в те времена книги печатались на непроклееной бумаге, которая хорошо поглощает влагу). Существенно более подробное наставление появилось еще через 20 лет. В этом интересном трактате собирателю растений рекомендуется иметь с собой на экскурсии копалку длиною в локоть и через плечо - сумку.
Наклеивать растения на изолированные отдельные листы стали в конце XVII века Маньоль и Вайян, окончательно закрепил этот способ Линней. Как воспоминание о первоначальной книжной форме еще вплоть до рубежа XIX-XX веков в некоторых гербариях сохранялась манера вкладывать пачки растений в коробки или папки, имеющие внешнюю форму книги; правда, это уже делалось главным образом с целью защиты от пыли и насекомых. Еще относящийся к концу XIX века гербарий И. Ф. Шмальгаузена в Киеве внешне выглядит как библиотека из толстых фолиантов, стоящих на полках вертикально, как и подобает книгам.
Вплоть до второй половины XVIII века не существовало гербарной этикетки, как ботаники понимают её теперь, - отдельного листка бумаги, на котором записаны место и время сбора и имя коллектора. Надписи обычно делались прямо на том листе бумаги, на котором лежало (или было наклеено) растение, нередко даже и на оборотной стороне этого листа, и обычно ограничивались только одним названием растения, иногда с указанием некоторых синонимов. Во второй половине XVIII века входит в обиход использование этикеток - отдельных бумажек, поначалу очень маленьких - примерно около 6 х2 см - и обычно заключающих опять-таки только лишь название.
В России первые достоверно известные гербарные сборы сделаны в первой четверти XVIII века - в 1709 г. под Москвой П. Арескиным - лейб-медиком Петра I и в 1706 г. в Москве самим Петром. Кроме того, по свидетельству Г. И. Фишер-Вальдгейма, Петр I собирал растения и за границей на протяжении своего последнего путешествия (т. е. в 1716 -1717 гг. ). Растения Петра до нас не дошли, гербарий Арескина на 100 листах сохранился.
Организовывая первый научный музей России Кунсткамеру, Петр I в числе других естественноисторических объектов в 1717 г. купил у голландского натуралиста Руиша значительный гербарии. В Кунсткамеру же поступили и первые сборы, сделанные в самой России. Ближе к середине XVIII века гербарные сборы в нашей стране значительно возрастают. И. Г. Гмелин и С. П. Крашенинников собрали в 1734 -1742 гг. в Сибири крупный гербарий, послуживший основой для написания фундаментальной четырехтомной "Флоры Сибири" Гмелина. Значительная часть сборов экспедиции Гмелина сохранилась. Растения обычно хорошо засушены, прикреплены к небольшим (около 30 х24 см) отдельным листам бумаги рыхлыми стежками зеленых шелковых ниток и имеют маленькие этикеточки с четко выписанными названиями по "Флоре Сибири" Гмелина.
Развитие гербариев (с начала XIX до середины XX века) С 20 -х и особенно 30 -40 -х годов XIX века внимание европейских ботаников все более привлекает изучение внутривидового морфологического разнообразия; начинается описание многочисленных разновидностей. К середине XIX века как важная самостоятельная отрасль ботаники выделяется география растений, основной задачей которой стало составление карт ареалов. В связи с этим старое представление о том, что для каждого вида в гербарии достаточно наличия одного хорошего образца, заменяется противоположным о необходимости иметь для каждого вида целую серию образцов из разных районов сбора.
Уже к середине XIX века ряд гербариев насчитывает более 200 тыс. образцов. Так, в 1847 г, в гербарии банкира и любителя ботаники Делессера в Париже было около 300 тыс. образцов. Несколько позже, в 1861 г. , в гербарии Л. П. и А. Декандолей насчитывалось 242 тыс. образцов. После кончины известного исследователя Южной Америки и автора колоссальной "Флоры Бразилии" Марциуса остался гербарий в 120 тыс. образцов. Гербарий Н. С. Турчанинова в Харькове в начале 60 -х годов XIX века имел более 100 тыс. (возможно, около 200 тыс. ) образцов. Однако самым большим из частных гербариев в середине XIX века был гербарий В. Хукера старшего в Англии. К моменту смерти В. Хукера в 1865 г. состав гербария оценивался в 1 млн. экземпляров.
В 1823 г. в Петербурге появился ботанический сад, директором которого стал Ф. Б. Фишер. К 1850 г. фонды его составляли уже около полумиллиона листов. Фишер имел и собственный гербарий - почти в 60 тыс. видов, который после кончины Фишера в 1855 г. был передан его вдовой саду. К началу XX века в гербарии Петербургского ботанического сада насчитывалось от 1, 5 до 2 млн. экземпляров. Важнейшим пополнением гербария в начале XX века было поступление сборов ботанических экспедиций Переселенческого управления, развернувшего в предреволюционные годы (особенное 1908 -1914 гг. ) интенсивную работу по исследованию Сибири, Дальнего Востока и Средней Азии. В 1931 г. , когда Ботанический музей был объединен с Ботаническим садом в единый Ботанический институт Академии наук СССР, объединенный гербарий составил не менее 4 млн. листов.
В 1864 г. выдающийся американский ботаник Грэй подарил свой гербарий Гарвардскому университету. Эта коллекция легла в основу крупнейшего в США гербария, специализирующегося в основном на изучении флоры самой Северной Америки, - гербария имени А. Грэя. Уже к концу XIX века гербарий содержал более 200 тыс. листов, а к 1929 г. - 750 тыс. Сейчас он вместе с гербарием арборетума Арнольда и гербарием споровых растений имени Фарлова входит в состав комплекса гербариев Гарвардского университета.
Собирать растения следует только в сухую погоду, после 11 часов утра, когда исчезнет роса, иначе на листьях образуются бурые пятна. Растения выбирают свежие, без признаков увядания, с неповрежденными листьями и цветами. Для научного гербария растения обязательно выкапываются с корнем (конечно, речь не идет о деревьях и кустарниках). Совсем не безразлично, в какой именно период онтогенеза взято растение для засушивания. Как правило, для сохранения цвета растение лучше всего брать в самом начале цветения.
Методы сушки растений Следует позаботиться и о необходимом оборудовании это листы пористой бумаги, желательно специальной, но можно использовать и старые газеты. Также можно изготовить и ватные матрасики из папиросной бумаги для прокладывания между листами гербария. Собирать растения лучше всего в специальные папки и расправлять при закладывании. Сушат растения в гербарных сетках или под прессом. Не следует засушивать под одним прессом нежные растения и растения с толстыми стеблями или ветки деревьев. Легкий общий пресс задержит высыхание листьев и вызывает их побурение, а очень большой может повредить нежные цветки. Вот почему в некоторых случаях возможно расчленение растения с последующим соединением побегов вместе.
Во время высушивания растения обычно не перекладывают в другую бумагу, а лишь заменяют периодически влажные прокладки. За неимением ватных матрасиков можно пользоваться фильтровальной бумагой или старыми газетами. При засушивании растений особое внимание следует обратить на объемные соцветия, которые обкладывают ватными прокладками, так же необходимо тщательно расправлять все листья на побеге при закладке его в гербарные сетки.
Процесс сушки длится несколько дней. Неправильно закладывать в гербарные сетки 2530 листов гербария без ежедневной замены влажных матрасиков сухими. Для ускорения процесса сушки растений гербарные сетки выставляют на солнце, помещают в специальный термостат или сушильный шкаф, можно так же разместить сетки около самых разных обогревательных приборов. Быстрое высушивание способствует лучшему сохранению окраски листьев и, особенно, цветов.
В последнее время мы все чаще применяем объемное высушивание растений. Этот метод позволяет наиболее полно показать естественную форму растения и расположение его в пространстве. Самым распространенным и простым способом сохранения растений является воздушная сушка. Идеальные условия для такой сушки - в темных, теплых, чистых помещениях. Наиболее часто растения связывают в пучки и подвешивают вниз цветами. Обязательное условие - небольшие пучки, не более 10 растений. Лучше составлять пучки из растений одного вида, так как время сушки различно для разных видов растений и зависит от разных факторов.
Исключение могут составлять злаки. Сушка закончена, когда высохла самая толстая часть растения, а стебель ломается при сгибании. Необходимо отметить, что некоторые растения нельзя подвешивать головками вниз, так как это изменяет естественный вид растения. В этом случае стебли растений располагают вертикально. Растения с крупными плодами и соцветиями сушатся отдельно от других.
Мхи, лишайники, а так же некоторые крупные части растений, например, початки кукурузы, раскладывают на металлической сетке, прикрепленной к деревянной раме. Мхи и лишайники после сушки становятся очень хрупкими, поэтому их следует хранить в отдельных коробках. Некоторые растения, собранные в неподходящий период, легко рассыпаются после сушки. Этот процесс можно предотвратить с помощью фиксаторов, например, лака для волос или специального лака для фиксации засушенных растений. Такие растения досушивают в сосуде, опрыскивая время от времени закрепителем.
Иногда используют так называемую "технику испарения", например, для луковичных и вереска. При этой методике стебли растений погружают в сосуд с водой не более чем на 5 -7 см. Затем следует поместить сосуд с растениями в подходящее место, чтобы несколько замедлить процесс сушки. При этом способе растение постепенно высыхает, но при этом получает некоторое количество влаги. Для высушивания некоторых растений с цветками колокольчатой формы применяют ватные тампоны, которыми заполняют цветки. Причем, хранить, высушенные таким способом растения, нужно не вынимая ватных тампонов.
Метод сушки растений с помощью десикантов Хочется отметить метод сушки растений с помощью десикантов, т. е. веществ, поглощающих воду из растений. В качестве десикантов используется песок кварцевый, но можно и обычный речной, бура, перлит или силикагель. Данная методика позволяет в большей степени сохранить форму и цвет растений, чем достигается другими приемами консервации. В наши дни считается, что силикагель в качестве десиканта превосходит буру и песок, которые довольно тяжелы и могут повредить нежные части растения, а перлит оставляет на растениях белый налет. Процесс сушки в силикагеле и длится не более недели, в то время как в более тяжелых материалах несколько недель.
Для сбора растений Вам потребуются: • гербарная папка для переноса собранных растений; • запас бумаги (2 листа плотного картона или фанеры размером 45 х35 см с двумя продернутыми в разрезы тесемками для затягивания (последнее время вошел в практику сбор растений для гербария в большие пакеты, что позволяет донести их до. помещения более свежими, а это облегчает последующую закладку в пресс); • запас бумаги для засушивания растений, по возможности не проклеенной, пористой (фильтровальной, газетной); • инструменты для выкапывания и срезания растений; • этикетки; • гербарный пресс, состоящий из двух металлических или деревянных рамок, затянутых сеткой.
Как правильно монтировать гербарий? Растение, смонтированное на гербарном листе, должно давать истинное представление о erо морфологии. В связи с этим при оформлении гербария необходимо придерживаться ряда правил: высушенные в ботанических прессах растения монтируют на гербарном листе из тонкого белого картона или плотной белой бумаги размером 42 х28 см (формат A 3). На одном гербарном листе помещают один или несколько (в случае небольших размеров) экземпляров растений одного вида; в правом нижнем углу гербарного листа приклеивают этикетку размером 10 x 8 см. Записи на этикетке делать разборчивым почерком черной пастой. Информацию на этикетку переносить с черновой этикетки. Гербарий без этикетки не имеет никакой ценности;
для монтажа отбирают наиболее удачные экземпляры, с цветками и плодами, не имеющие пораженных органов (если только это не гербарий повреждений); растение размещают на листе так, чтобы подземные органы были направлены вниз. Если экземпляр имеет большие размеры, его можно надломить в нескольких местах и в таком виде закрепить; растение пришивают белыми или зелеными нитками. Сначала закрепляют подземные органы, затем стебель, черешки листьев, ось соцветия, цветоножки;
с нижней стороны гербарного листа не должно быть широких стежков, узелки плотно завязывайте с лицевой стороны на растении; после этого гербарный лист возьмите в руки и слегка согните или переверните растением вниз. Отстающие от листа бумаги части растения наклейте с помощью бумажной «соломки» (полоски кальки шириной 1, 5— 2 мм); соцветие или цветок при необходимости «оденьте» в конверт из кальки. Плоды можно поместить в специальный конверт, который наклеивается на этот же лист.
Помещение для гербария должно быть сухим и умеренно теплым (оптимальная температура 20 -220 С) и удалено от пищеблока (буфета, столовой, кафе). Гербарные коллекции должны храниться в шкафах, с плотно закрывающимися дверками. Как показал столетний опыт Гербария Томского Государственного Университета, наиболее надежным и удобным является способ размещения пачек в специальные гербарные коробки (Положий, 1998). Коробка изготавливается из твердого картона по ширине и длине гербарного листа. Снаружи она оклеивается плотной (мраморной) бумагой и открывается с одной стороны.
Главной угрозой для сохранности гербарных коллекций являются вредители-насекомые. Основными вредителями сухих растений являются жуки – хлебный точильщик (Stegabium paniceum L. ) и притворяшки (виды рода Ptinus). Они имеют мелкие размеры (2 -4 мм дл. ) продолговатую или яйцевидную форму, ржаво-бурую окраску. Личинки повреждают все части растений, как генеративные, так и вегетативные органы.
При сильном повреждении растения полностью разрушаются. Не все гербарные образцы в равной степени страдают от вредителей. Почти не поражаются в коллекциях такие группы как плауны, папоротники, хвощи, голосеменные, а из цветковых только злаки и осоковые. Особенно сильно поражаются крестоцветные, зонтичные и сложноцветные. Повреждаемость увеличивается при повышенной влажности в помещении.
Профилактика появления вредителей в коллекциях заключается в поддержании необходимой температуры (20 -220 С) и сухости воздуха, а также как можно лучшая изоляция коллекций от внешней среды, можно применять полиэтиленовые пакеты или пленку, в качестве отпугивающего средства может использоваться техническая камфара, которая в небольших количествах безвредна для людей, (Положий, 1998). Камфару в очень малом количестве (на кончике чайной ложки) закладывают в маленькие коробочки, которые помещают в каждую гербарную коробку.
Как показал опыт Гербария Томского Государственного Университета (Положий, 1998), возможно борьба с вредителями с помощью низких температур. Пачки с гербарием помещают в морозильную камеру, где при температуре -180 С их выдерживают 5 -6 часов, можно оставить на всю ночь. Для этого пригодна обычная морозильная камера для продуктов. Применение такого способа дает стопроцентное уничтожение насекомых и не ухудшает качество гербарных образцов. Однако могут сохраниться яйца насекомых, тогда потребуется повторная обработка.
Гербарий института биологии г. Уфы Первоначальный фонд Гербария составили материалы Башкирского почвенно-ботанического бюро (1931 -1936), затем реорганизованного в Башкирскую полеводческую станцию, и Башкирского ботанического сада (с 1932). Главные фонды создавались в основном силами трех учреждений: отрядами Башкирской комплексной экспедиции АН СССР 1927 -1931 гг. (М. М. Ильин, С. А. Невский, И. М. Кучеровская. Рожанец и др. ), дублеты которой (около 20 000 листов), определенные в БИНе, отсылались в Башкирию; сотрудниками Почвенноботанического бюро и Ботанического сада.
Е. Н. Клобукова-Алисова работала в Уфе с 1934 г. Ею были приведены в порядок гербарии, хранящиеся в Почвенно-ботаническом бюро, Ботаническом саду и Уфимском краеведческом музее. В 1936 г. гербарные сборы Почвенноботанического бюро переданы в Уфимский ботанический сад. Под руководством Клобуковой -Алисовой была составлена картотека и рукопись "Список видов флоры БАССР" (хранится в Гербарии Института биологии) по всем известным гербарным образцам.
Украинские ботаники М. И. Котов, А. Л. Лыпа, Е. М. Брадис и др. работали в Уфе в 1941 -1943 гг. в период эвакуации АН Украинской ССР. В 1943 г. в Уфе работал В. И. Грубов, который критически переопределил значительную часть фондов.
В 1951 г. был организован Башкирский филиал АН СССР и в его составе Агробиологический институт, куда были включены Ботанический сад и Гербарий. Позднее он был переименован в Институт биологии. Начиная с 1952 г. , гербарный материал собирается и обрабатывается сотрудниками лаборатории геоботаники и растительных ресурсов. С 1973 г. Гербарий имеет помещение около 90 кв м. Гербарии размещены в шкафах по системе Энглера. Большая часть материалов не монтирована. Ежегодное поступление гербарных образцов - 2000 -3000 листов. Публикации о гербарии: А. А. Мулдашев, И. Б. Гуфранова. Материалы по изучению флоры Башкирии // Ресурсы и интродукция растений в Башкирии. - Уфа, 1983. - С. 13 -18.
Скачать презентацию Гербарий Термин гербарий содержит в себе два
Презентация 4. Гербарий.pptx