Juvenile phase of seedling development in six Eurasian 5-needle Pine species: pattern and character of interspecific differences

anglais. A species-specific trait system is formed as a result of two main factors: phylogenetic (origin, relationships) and adaptive (environment within a modern natural habitat). Traits themselves also may be ranged by their phylogenetic stability and adaptive value. Species are usually characterized by definitive traits. Meanwhile, ontogenetic traits may also be useful for understanding both species' phylogenesis and adaptation to climatic conditions. The purpose of the present study is to investigate the juvenile shoot structure in some Eurasian Pinus species from the section strobus. In the southern part of the Western Siberian Plain forest zone, seedling growth and development were studied on six Eurasian species: stone pines (Pinus sibirica, P. cembra, P. pumila, P. koraiensis) and white pines (P. parviflora, P. armandii). Shoot growth duration increases with an increase in vegetation season duration and the number of effective temperatures in the species' natural habitat: growth began slightly later, but it finished significantly later. As far as shoot growth duration is concerned, the studied species were divided into 4 groups: (1) subarctic-subalpine P. pumila - 45-50 days, (2) boreal-mountain P. sibirica and P. cembra - 50-55 days, (3) nemoral from the monsoon forests P. koraiensis and P. parviflora - 60-65 days, (4) subtropical P. armandii - 75-80 days. The differences in structure and development of the juvenile shoots were not related to the climate in the natural habitat of species. On the basis of the juvenile morphogenesis duration and the presence of the mature organ type (5-needle short shoots) on the juvenile shoot, three pairs of species were distinguished: P. sibirica and P. cembra (1 year, do not have short shoots); P. koraiensis and P. armandii (1 year, short shoots are present); P. parviflora and P. pumila (2 years, short shoots are present). It is shown that there is a close relationship between the species within each pair and a new argument is added in favor of the polyphyletic origin hypothesis for modern subsection Cembrae of the genus Pinus. The more important is one or another feature for species survival: the less it is connected with its phylogenesis, and the more it is related to modern climatic conditions. For species taxonomy, neutral features in the adaptive sense are relevant where they possibly do not absolutely influence the real plants' life. A juvenile shoot is a shoot without bud scales. It has obviously remained in the Pinus ontogeny from the time when the ancestors of the modern species grew in a climate with weakly marked seasons. For P. parviflora from the region with a temperate maritime climate, a two-year cycle of juvenile shoot development, apparently, is quite organic. For P. pumila which may be related to it and grows on an enormous area including north-eastern Siberia, it is an undesirable property that would limit the adaptive ability of species. The P. pumila seedlings demonstrate an extraordinarily high level of juvenile shoot diversity. This suggests the relatively recent origin of the species and its current active evolution.

roumain; moldave. Dezvoltarea puieþilor în fazã juvenilã la ºase specii de pin cu cinci ace: modelul ºi caracterul diferenþelor interspecifice. Un sistem de caractere specific speciei se formeazã sub influenþa a douã complexe de factori: filogenetici (originea, relaþiile) ºi adaptivi (mediul nou din interiorul habitatului natural). De asemenea, caracterele însãºi se pot diferenþia prin stabilitatea lor filogeneticã ºi prin valoarea adaptivã. Speciile au de obicei caractere definitive. Deocamdatã, caracterele ontogenetice pot fi de asemenea utile pentru a înþelege atât filogeneza speciilor precum ºi adaptarea la condiþiile climatice. Scopul prezentului studiu constã în cercetarea structurii lujerului tânãr la ºase pini eurasiatici din Secþia Strobus din sud-vestul Câmpiei siberiene ºi anume: Pinus sibirica, P. cembra, P. pumila, P. koraiensis, P. parviflora, P.armandii. Durata de creºtere a lujerului creºte odatã cu creºterea duratei sezonului de vegetaþie precum ºi cu suma temperaturilor efective din habitatul natural al speciilor: procesul de creºtere începe ceva mai târziu dar se încheie mult mai târziu. În funcþie de durata de creºtere a lujerului, speciile studiate au fost plasate în patru grupe: (1) subarctic-subalpin P. pumila cu 45-50 zile; (2) boreal-muntos P. sibirica ºi P. cembra cu 50-55 zile; (3) nemoral P. koraiensis ºi P. parviflora cu 60-65 zile; (4)subtropical P. armandii cu 75-80 zile. Diferenþele de structurã ºi dezvoltare a lujerilor juvenili nu au fost raportate la climatul ºi habitatul natural al speciilor. Pe baza duratei morfogenezei ºi prezenþei tipului de organ matur (cinci ace scurte pe lujer) ºi pe baza lujerului juvenil, au fost formate trei perechi de specii ºi anume: P. sibirica ºi P. cembra (la vârsta de un an nu are lujer scurt); P. koraiensis ºi P. armandii (la vârsta de un an, lujerul scurt este prezent); P. parviflora ºi P. pumila (la vârsta de doi ani lujerul scurt prezent). Se menþioneazã cã existã o legãturã strânsã între speciile din fiecare pereche ºi cã un nou argument se adaugã în favoarea ipotezei originii polifiletice a actualei Subsecþii Cembrae a Genului Pinus. Anumite caracteristici ale speciei sunt importante pentru supravieþuirea ei; cu cât specia este mai puþin legatã de filogeneza ei cu atât mai mult are legãturi cu prezentele condiþii climatice. Lujerul juvenil are mugurele lipsit de solzi. Este clar cã el a rãmas în ontogeneza Genului Pinus din timpuri îndepãrtate când strãmoºii actualei specii au crescut în condiþiile unui climat cu sezoane de vegetaþie puþin distincte. Pentru P. parviflora situat într-o regiune cu climat maritim moderat, dezvoltarea lujerului juvenil cu ciclul de doi ani, este foarte naturalã. P. pumila (care ar putea fi înrudit cu P. parviflora) creºte pe un areal enorm ce acoperã nord-estul Siberiei unde atinge limita de adaptivitate a speciei; aici P. parviflora nu ar putea supravieþui. Puieþii de P. pumila demonstreazã un extraordinar nivel ridicat al diversitãþii lujerului juvenil. Aceasta demonstreazã originea relativ recentã a speciei precum ºi actuala sa evoluþie activã.