Reproductive isolation and genetic differentiation of dry land and bog populations of Pinus sylvestris L. in Western Siberia and Russian Plain | Репродуктивная изоляция и генетическая дифференциация суходольных и болотных популяций Pinus sylvestris L. Западной Сибири и Русской равнины

English. The results of large-scale interdisciplinary ecological and geographical researches (1973–2015 years), environmental gradients, reproductive isolation, genetic and phenotypic differentiation of Scots pine (Pinus sylvestris L.) populations of the dry lands and the adjacent bogs in Western Siberia and the Russian Plain have been generalized. The strong regime gradients of the physical, chemical, and especially hydrothermal factors of the pine populations' edafotope on dry lands and adjacent high bogs in the sub-forest-steppe, in the middle and northern taiga (to a lesser degree) of Western Siberia have been revealed. The stable reproductive isolation of populations on the high bogs and to a lesser extent on the transitional bogs from the dry land ones, which is determined by a later peat substrate heating, differences in the phases of pollination-flowering of trees, and its increase in the general direction from the northwest to the southeast of the Russian Plain and the Western Siberia, has been determined. The significant genetic distances Nei (1978) and their gradients between the dry land and adjacent bog populations in the south of forest zone (at the local population level), and lower gradients in the northern taiga subzones, as well as in transitional bogs have been found. The clear boundary between populations of P. sylvestris L. on the dry land and adjacent high bog in the continuous areal has been determined as a result of stationary palaeobotanical, ecological, phenological, morphological-anatomical-phenotypic and allozyme studies. An outline of hypothetical-deductive theory of genetic divergence of bog P. sylvestris populations from dry land ones in Holocene under the influence of the disruptive selection and the other factors of microevolution, which is proceed in the conditions of strongly contrasting environment and reproductive isolation has been substantiated through the generalization of research results and literature data.

Russian. Обобщены результаты широкомасштабных междисциплинарных эколого-географических исследований (1973–2015 гг.) градиентов среды, репродуктивной изоляции, генетической и фенотипической дифференциации популяций сосны обыкновенной Pinus sylvestris L. на суходолах и смежных болотах Западной Сибири и Русской равнины. Выявлены резкие градиенты режимов главных физических, химических и особенно гидротермических факторов эдафосреды популяций сосны на суходоле и смежном верховом болоте в подзоне предлесостепи, в меньшей мере в средней тайге Западной Сибири. Установлена обусловленная более поздними сроками прогревания торфяного субстрата и фенофаз пыления–цветения деревьев стабильная репродуктивная изоляция популяций на верховых и в меньшей мере на переходных болотах, возрастающая в общем направлении с северо-запада на юго-восток Русской равнины и Западной Сибири. Выявлены достоверные генетические дистанции Неи (1978) и их градиенты между популяциями на суходолах и смежных верховых болотах на юге лесной зоны (на уровне локальных популяций) и меньшие в подзонах средней тайги и на переходных болотах. В результате палеоботанических, экологических, фенологических, морфоанатомо-фенотипических и аллозимных стационарных исследований в подзоне предлесостепи Западной Сибири установлена отчетливо выраженная граница между популяциями Pinus sylvestris L. на суходолах, с одной стороны, и верховых болотах – с другой, на непрерывном ареале. В итоге обобщения результатов исследований и литературных данных обоснован эскиз гипотетико-дедуктивной теории генетической дивергенции болотных популяций P. sylvestris от суходольных в голоцене под влиянием дизруптивного отбора и других факторов микроэволюции в резко контрастных условиях среды и репродуктивной изоляции.