Ботанические виды, разновидности, хемотипы и сорта.

При работе с растениями часто встречаются термины, описание и использование которых часто основано на интуиции. К таким терминам относятся определения вида растения, разновидности, хемотипа и сорта. Эти термины отражают различные ботанические и биохимические состояния растения в природе. Для того чтобы различать эти состояния и понимать, что их связывает, необходима классификация, основанная на более глубоких законах природы, чем просто интуитивные предположения. В связи с этим можно предложить следующие подходы и определения, основанные на понятии выгодного и невыгодного энергетического состояния.

Понятие выгодного и невыгодного энергетического состояния является одним из основных законов физической химии, по которому устойчивыми являются системы с минимальной суммой энергий отдельных ее составляющих.

Если для простоты ограничить биохимический состав растения составом эфирного масла из него, то в зависимости от состава масла энергетический запас молекул веществ, составляющих масло, будет меняться. При этом в некоторые моменты при определенном соотношении компонентов эфирного масла этот запас будет иметь большое значение, что является энергетически невыгодным состоянием. В других случаях сочетание компонентов эфирного масла будет характеризоваться низким энергетическим состоянием, что является энергетически выгодным.

Исходя из этого, любое ботаническое и биохимическое состояние растения можно описать двумерной диаграммой, по одной из осей которой будет отражено изменение химического состава растения, а по другой – сумма энергетический состояний этих веществ. Графически эти явления могут быть изображены кривой с многочисленными спадами и подъемами и, следовательно, наличием ряда максимумов и минимумов.

Энергетические максимумы являются отражением такого состояния компонентного состава эфирного масла, которое практически не закрепляется и не существует в природе.  Энергетические минимумы отражают постоянные, трудноизменяемые сочетания компонентов эфирного масла, характерные для видов. При этом вид при наличии нескольких минимумов «занимает» самую  низкую энергетическую нишу, а сорт – другую, но уже с большим запасом энергии. Эта энергетическая разница между видом и сортом является причиной неустойчивости сорта. Чем больше эта разница, тем сильнее сорт энергетически «разогрет» для своего перехода в исходное видовое состояние. Скаты и подъемы энергетической кривой являются отражением таких состояний состава эфирного масла, которые возникают в результате влияния каких-либо природных или климатических факторов, а также воздействий, предпринятых человеком (селекция).

Эти влияния и воздействия имеют разную силу и направленность. Если эти воздействия слабы и находятся в пределах природного или климатического влияния, то химический состав масла «колеблется» в минимуме энергетической ниши, давая неустойчивые формы, которые проявляются в ежегодных отклонениях состава эфирного масла. При определенных условиях в зависимости от вида растения, а, следовательно, и характеристичной энергетической кривой с близкими минимумами и невысокими максимумами эти влияния могут приводить к «перескоку» состава из одной ниши в другую, давая устойчивые хемотипы. При некоторых достаточно жестких энергичных условиях биохимическое состояние вида,  преодолев энергетический барьер «скатывается» в следующую энергетическую нишу, давая начало новому виду или сорту с устойчивым состоянием химического состава. С другой стороны, если максимумы и минимумы находятся в достаточно близких состояниях, то полученные сорта будут неустойчивыми и при определенных природных воздействиях  будут быстро «уходить» в исходное «видовое» состояние. Из-за существования нескольких минимумов сортов может быть несколько, но наиболее устойчивый сорт будет характеризоваться самым низким энергетическим состоянием.

Все, что мы говорили об энергетическом состоянии системы является упрощенным, по крайней мере, в двух аспектах.

Во-первых. Речь должна идти не об абсолютном запасе энергии конечных продуктов биосинтеза, в данном случае, эфирных масел. Согласно физико-химическим законам система будет устойчива, если разность между запасом энергии конечных продуктов и исходных будет больше нуля. И, как следствие, устойчивым химическим составом может располагать такая биологическая система, если запас энергии конечных продуктов ее биохимических процессов будет выше запаса энергии исходных продуктов. Энергетический запас системы рассчитывается как разность между ее исходным состоянием и запасом энергии конечных продуктов или продуктов на любой последующей стадии биохимического процесса. Именно этот показатель (разность между двумя состояниями системы) откладывается по графической оси диаграммы энергетического состояния. Фактически, устойчивой живой системой может называться только та, биохимические процессы в которой идут с выделением тепла. Другими словами, условием существования сорта будет минимальная суммарная энергия всех биохимических реакций.

Во-вторых. Более точным в таком случае будет учет всех исходных и конечных продуктов биосинтеза эфирного масла, в том числе нелетучих компонентов (ди- и тритерпенов), а также всех других, часто просто неизвестных, химических участников биосинтеза. Поэтому реально на диаграмме должно быть столько осей, сколько участников биохимического процесса. И откладываться на оси будет изменение химического состава. То есть мы имеем многомерную систему. В связи с этим все указанные рассуждения имеют лишь обобщающий характер и дают лишь общее понятие о сортообразовании. Не представляется никаких возможностей для предсказания конкретных результатов селекционной работы математическими и физико-химическими методами в связи со сложностью учета всех факторов.

В связи с этим можно предложить следующую классификацию состояний растения:

Вид - закрепленный генетически в постоянном химическом, биологическом и ботаническом состоянии вариант живого организма (растения) в природе с минимальной энергией биохимических процессов.

Разновидность – уход ботанического состояния живого организма от постоянного состояния, характерного для вида в состояние с повышенной энергией биохимических процессов.

Хемотип – уход биохимического состояния живого организма от постоянного состояния, характерного для вида (или сорта, если такой является устойчивым).

Сорт – уход ботанического и биохимического состояния живого организма от постоянного наиболее выгодного энергетического состояния, характерного для вида в природе в новое постоянное устойчивое состояние.

В связи со сделанными заключениями, можно сделать предположение о роли эфирных масел. При этом под словом «роль» следует понимать не внешнее участие эфирных масел в событиях вне растения, которое является вторичным, а участие внутренне необходимое для выживания самого растения.

В составе растения можно найти компоненты, содержание которых строго стабильно и которые являются существенным для представления растения как неизменного вида. Это касается, например, веществ политерпеновой природы. Эти вещества определяют биохимическую основу растения и не «имеют право» меняться в зависимости от внешних воздействий, так как такое изменение ведет к фатальным последствиям для растения. Сами политерпены ведут свое биогенетическое происхождение от монотерпеновых и сесквитерпеновых соединений, составляющих эфирные масла. Если представить себе, что в результате воздействия внешней среды (влага, температура) в растении будет разбаланс каких-либо политерпенов, то по закону действия масс изменится количество монотерпеновых веществ. Чтобы компенсировать недостаток политерпенов количество монотерпенов будет увеличиваться, в случае избыточного накопления политерпенов содержание монотерпенов уменьшится.

Такие же явления происходят с кровью человека, когда внешние и внутренние воздействия на организм приводят к изменениям биохимического состава тканей. При этом в крови происходят резкие изменения содержания аминокислот, направленные на стабилизацию биохимического разбаланса тканей.