تنوع ریختی جنس توسکا (Alnus Mill.) در ایران: ارزیابی پنج تاکسون جدید

نویسندگان

1 گروه جنگلداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تربیت مدرس، نور، ایران

2 گروه زیست‌شناسی،‌ دانشکده علوم پایه، دانشگاه مازندران، بابلسر، ایران

3 مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی مازندران، نوشهر، ایران

چکیده

جنس توسکا در منابع فلوری قدیم ایران دارای دو گونه در قالب دو واریته و یک زیرگونه ثبت شده است. به تازگی پنج تاکسون جدید به فهرست فلور ایران معرفی شده‌اند. در پژوهش حاضر، نمونه‌های هرباریومی، طی جمع‌آوری گسترده از 25 رویشگاه در سراسر جنگل‌های هیرکانی از شرقی‌ترین حد پراکنش توسکا در جنگل‌های گلستان تا غرب شهرستان تالش و از بخش‌های جلگه‌ای تا ارتفاعات کوهستانی گردآوری گردید. 28 صفت ریخت‌شناسی از برگ و مخروط ماده متعلق به 140 پایه توسکا پس از نمونه‌برداری، اندازه‌گیری و تحلیل شد. نتایج، اهمیت 11 صفت از جمله: زاویه نوک برگ، شکل بن برگ، شکل دندانه، شدت حضور کُرک، حضور کُرک در سطح رویی برگ و شکل مخروط در تمایز تاکسون‌ها از یکدیگر را نشان داد. در این آنالیز، 3/84 درصد از پایه‌های شناسایی شده به درستی به تاکسون مربوطه اختصاص داشتند. بیشترین عدم تطابق بین تاکسون‌های شناسایی شده و گروه‌بندی پیش‌بینی شده، ناشی از تخصیص واریته‌های توسکای ییلاقی یعنی Alnus subcordata var. subcordataبه
A. subcordata var. villosaو برعکس بوده است. به طور کلی، ویژگی‌های ریخت‌شناسی دو گونه جدید
A. dolichocarpa و A. djavanshirii از نظر برخی صفات گزینش شده مشابه با A. subcordata var. subcordata است. در حالی که سه زیرگونه A. glutinosaبا استفاده از این صفات به خوبی متمایز شدند. در نهایت، استفاده از تکنیک بارکددهی DNA جهت تأیید حضور تاکسون‌های جدید در ایران پیشنهاد شد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Morphological variations of genus Alnus in Iran: assessment of five new taxa

نویسندگان [English]

  • Fatemeh Shayanmehr 1
  • Seyed Gholamali Jalali 1
  • Abasalt Hosseinzadeh Colagar 2
  • Habib Zare 3
  • Hamed Yousefzadeh 1
1 Department of Forestry, Faculty of Natural Resources, Tarbiat Modares University, Noor, Iran
2 Department of Biology, Faculty of Basic Sciences, University of Mazandaran, Babolsar, Iran
3 Mazandaran Agricultural and Natural Resources Research Center, Noshahr, Iran
چکیده [English]

The genus Alnus has two species in old references of the flora of Iran in which two varieties and one subspecies have been recorded. However, recently, five new taxa have been described and recorded for the flora of Iran. In this study, the herbarium samples were obtained during a widespread sampling from 25 stands, ranged from the most eastern limit of alder dispersion in Golestan to the west of Talish, across the plains and highlands of Hyrcanian forests. After sampling, 28 leaf and female cone morphological traits belonging to 140 alder individuals were measured and analyzed. The results of discriminant analysis showed 11 most important traits in differentiation of the taxa such as leaf angle in apex, blade shape at the base, type of serration, villosity intensity, presence of hairs on the upper surface of leaf and cone shape. In this analysis, 84.3% of recognized individuals were correctly grouped in the related taxon. The maximum disagreement between predicted and recognized groups corresponded to allocation of A. subcordata varieties to villosa and visc versa. Generally, the morphological traits of the two new species including A. dolichocarpa and A. djavanshirii were very similar to that of A. subcordata var. subcordata. While, three sub-species of A. glutinosa were distinguished by the same traits. Finally, the use of DNA barcoding techniques is suggested in order to verify the presence of new taxa in Iran.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Alder
  • Multivariate analysis
  • Taxon
  • Hyrcanian forests
  • Identification characters

مقدمه

جنس توسکا (Alnus Mill.) از تیره Betulaceae دارای گونه‌های چوبی درختی و درختچه‌ای است که سراسر نیم‌کره شمالی و کوه‌های آند در نیم‌کره جنوبی پراکنش دارد Benson and Silvester, 1993)؛ Chen and Li, 2004). توسکاها به واسطه شاتون‌های ماده مخروطی شکل با فلس‌های پایا (پنج لوب با دو بذر در هر فلس) و نیز داشتن رابطه همزیستی با اکتینومیست‌های فرانکیا (Frankia: باکتری‌های رشته‌ای با نقش تثبیت‌کنندگی ازت که تشکیلات گره مانندی را روی ریشه ایجاد می‌نمایند)، از جنس خواهری خود، یعنی Betula و سایر اعضای این تیره مجزا می‌گردد Benson and Silvester, 1993)؛ Chen and Li, 2004).

توسکا در نواحی پراکنش خود دارای زیرگونه‌های فراوانی است و قابلیت ایجاد زیرگونه و دو رگه در این جنس در بسیاری از پژوهش‌ها ثابت شده است (King and Ferris, 2000؛ (Ren et al., 2010. از آنجا که جنس توسکا از پراکنش هم ناحیه (حضور گونه‌های مختلف آن در جمعیت‌های آمیخته با یکدیگر) برخوردار است، بنابراین تشکیل گونه، زیرگونه و دورگه‌های مختلف در محدوده پراکنش این جنس به راحتی ایجاد می‌شود King and Ferris, 2000)؛
Ren et al., 2010). به همین دلیل رده‌بندی جنس توسکا همچنان دارای ابهام فراوانی است که نتیجه آن، اختلاف نظر فراوان در رده‌بندی این جنس است (Ren et al., 2010).

بر اساس مطالعات فیلوژنی (تبارشناسی)، جغرافیای زیستی و کاربرد اطلاعات مولکولی و ریخت‌شناسی، هم اکنون تعداد گونه‌های توسکای موجود در جهان حدود 29-35 گونه است که 9 گونه در قاره آمریکا، 4-5 گونه در اروپا و 18-23 گونه نیز در آسیا پراکنده‌اند (Furlow, 1979؛ Ashburner, 1986؛ Chen et al., 1999؛ Chen and Li, 2004). این در حالی است که بر اساس آخرین نتایج موجود در بانک داده گونه‌های گیاهی، تاکنون 44 گونه و 62 تاکسون برای این جنس به ثبت رسیده است (The Plant List, 2010). در فلورا ایرانیکا (Browičz, 1972) و سایر منابع موجود Sabeti, 1994)؛ (Mozaffarian, 2009، یک زیرگونه از توسکای قشلاقی به نام A. glutinosa ssp. barbata (C. A. Mey.) (در سراسر مناطق جلگه‌ای دریای خزر) به همراه دو واریته از توسکای ییلاقی (A. subcordata C. A. Mey.) به نام‌های A. subcordata var. subcordata و
A. subcordata var. villosa (Regel) H.J.P.Winkl. نام برده شده است. بررسی‌های جدید مجموع گونه‌ها، زیرگونه‌ها و واریته‌های جنس توسکا در ایران را به 8 تاکسون ارتقا بخشیده است (Zare and Amini, 2012). دو زیرگونه دیگر از توسکای قشلاقی به نام‌های
A. glutinosa ssp. glutinosa (L.) Gaertnو
A. glutinosa ssp. antitaurica Yalt.(که زیرگونه اخیر در فلور ترکیه نیز گزارش شده است) به فهرست فلور ایران افزوده شده است (Zare and Amini, 2012). علاوه بر این، حضور گونه توسکای بومی مناطق مدیترانه‌ای به نام A. orientalis Decne. در ایران گزارش و دو گونه جدید دیگر به نام‌هایA. dolichocarpa Zare, Amini and Assadi و A. djavanshirii Zareبه عنوان گونه‌های توسکای ایران و جهان معرفی شده است (Zare and Amini, 2012).

با توجه به شرایط ویژه بوم‌شناختی و جغرافیای گیاهی جنگل‌های هیرکانی و احتمال حضور گونه‌های ناشناخته جدید و از سوی دیگر، ارزیابی حضور تاکسون‌های توسکای معرفی شده در فهرست فلور ایران، پژوهش حاضر اهداف اصلی زیر را دنبال می‌کند:
الف) بهره‌گیری از نمونه‌برداری گسترده در سراسر جنگل‌های هیرکانی به دلیل احتمال حضور تاکسون‌های بیشتری در جنس توسکا، ب) بررسی تاکسون‌های توسکای موجود در ایران با استفاده از صفات ریختی (بررسی شباهت‌ها و تفاوت‌ها) و پ) ارزیابی جایگاه گونه‌هایی که به تازگی در فهرست فلور ایران قرار گرفته با استفاده از روش‌های آماری چند متغیره.

 

مواد و روش‌ها

نمونه‌برداری: از آنجا که محدوده پراکنش توسکا در ایران تنها جنگل‌های هیرکانی است پایه‌های جنس توسکا در سه استان: گلستان، گیلان و مازندران نمونه‌برداری گردید. به دلیل این که شباهت بین گونه‌ها و زیرگونه‌های جنس توسکا زیاد است، سعی شد از پایه‌های دارای تفاوت‌های ریخت‌شناسی شاخص نمونه‌برداری گردد. از نظر طول جغرافیایی، شرقی‌ترین حد نمونه‌برداری انتهای جنگل‌های گلستان
(''4/9 '56 °55) جایی که حضور آخرین پایه‌های توسکا مشاهده شد و غربی‌ترین حد آن در غرب شهرستان تالش در استان گیلان (''60 '46 °48) بود. از نظر عرض جغرافیایی، کمترین یا جنوبی‌ترین آن در ورسک سوادکوه مازندران (''3/15 '58 °35) و شمالی‌ترین آن واقع در بخش‌های شمالی شهرستان تالش بود (''9/52 '49 °37). نمونه‌ها از مناطق جلگه‌ای که محدوده پراکنش توسکای قشلاقی است تا بستر دره‌های واقع در ارتفاعات کوهستانی جنگل‌های هیرکانی که که محدوده پراکنش گونه توسکای ییلاقی
(A. subcordata) است جمع‌آوری شد. در نهایت، حداقل ارتفاع نمونه‌برداری شده 7- (در رامسر) و حداکثر آن 1433 متر از سطح دریا (توسکا چشمه-ارتفاعات هزار جریب گلوگاه) است. از آنجا که توسکا معمولاً در لکه‌های کمتر از 200 متر مربع (متشکل از تعداد کمتر از 10 پایه در اراضی آبگیر و خاک‌های مردابی جلگه) تا توده‌های نواری بزرگ‌تر در حاشیه رودخانه‌ها حضور پیدا می‌کند، تعداد 1 تا 10 پایه متناسب با مساحت و جمعیت رویشگاه آن، نمونه‌برداری شد. نمونه‌ها تنها از شاخه‌های در معرض آفتاب (جهت جنوبی) تهیه شدند. نمونه‌ها پس از جمع‌آوری و انجام مراحل آماده‌سازی، در هرباریوم باغ گیاه‌شناسی نوشهر (مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی مازندران) بر اساس آخرین تحقیقات و کلید شناسایی جدید ارایه شده (Zare and Amini, 2012) شناسایی شدند. در کل، 140 پایه با رعایت حداقل فاصله 100 متر از یکدیگر (Yosefzadeh et al., 2010) از سراسر جنگل‌های هیرکانی جمع‌آوری و تحلیل آماری شد.

مسیر نمونه‌برداری پایه‌ها (از غرب به شرق) از تالش، ماسال، هشتپر، انزلی، سیاهکل، دیلمان، لاهیجان، رودسر، رامسر، نوشهر، سنگده، ویسر، گلندرود و پیمود، نور، ورسک و دوآب، توسکا چشمه، دره زرین گل، نهارخوران گرگان، دره زیارت، توسکستان، دره رامیان، مینودشت، لوه و جنگل گلستان است. علاوه بر این، نمونه‌های هرباریومی جمع‌آوری شده از مناطق نوشهر، کلارآباد، فومن (روستای آبرود) و سنگده نیز مطالعه گردید. شکل 1 پراکنش نمونه‌ها را در جنگل‌های هیرکانی نشان می‌دهد.

جمع‌آوری و دسته‌بندی داده‌ها: پس از نمونه‌برداری، از هر پایه حداقل 10 برگ و 10 مخروط ماده انتخاب و 28 صفت مربوط به آنها اندازه‌گیری و تحلیل آماری شد. صفات مزبور بر اساس منابع فلور در مورد جنس توسکا نظیر فلور چین (Shu, 1999)، صفات رایج در مطالعات ریخت‌شناسی (Yosefzadeh et al., 2010؛ (Fallah et al., 2011 و نیز صفات مورد استفاده برای جنس توسکا انتخاب شدند (Schrader and Graves, 2002؛ Banaev and Bažant, 2007؛ Eom et al., 2011). برای نمونه، 12 صفت اندازه‌گیری شده بر روی برگ که توسط Banaev و Bažant (2007) بررسی شده بود، در پژوهش حاضر نیز استفاده شد. مجموع صفات اندازه‌گیری شده عبارتند از:

1- طول مخروط، 2- قطر بیشینه مخروط، 3- طول پایک مخروط، 4- شکل مخروط (نسبت طول به قطر مخروط)، 5- طول پهنک، 6- طول دمبرگ، 7- طول نسبی دمبرگ (نسبت طول دمبرگ به طول پهنک)، 8- حداکثر عرض پهنک، 9- فاصله بن برگ تا حداکثر عرض پهنک، 10- شکل پهنک برگ (نسبت طول پهنک به حداکثر عرض پهنک)، 11- عرض بن برگ (عرض پهنک در 1/0 فاصله آن از بن برگ)، 12- عرض نوک برگ (عرض پهنک در 9/0 طول آن از بن برگ)، 13- شکل بن برگ، 14- شکل نوک برگ 15- زاویه بن برگ، 16- زاویه نوک برگ، 17- تعداد جفت رگبرگ‌های اصلی، 18- تعداد دندانه در دو سانتی‌متر میانی برگ، 19- اختلاف دو لبه تحتانی برگ در محل اتصال به دمبرگ، 20- نسبت طول پهنک به فاصله بن برگ تا حداکثر عرض پهنک، 21- نسبت فاصله بن برگ تا حداکثر عرض پهنک به طول دمبرگ، 22- شکل دندانه (حاشیه برگ)، 23- شدت حضور کُرک، 24- حضور کُرک در محل انشعاب رگبرگ‌ها، 25- حضور کُرک در دمبرگ، 26- حضور کُرک در پشت برگ‌ها، 27- حضور کُرک در سطح روی برگ‌ها و 28- حضور کُرک بر سطح شاخه‌های جوان و نورسته.

پنج صفت آخر، صفات دو وضعیتی (binary) و مابقی صفات، چند وضعیتی (multistate) هستند Bousquet et al., 1992)؛ (Chen et al., 1999.

 

 

 

شکل 1- موقعیت مکانی درختان نمونه‌برداری شده در جنگل‌های هیرکانی

 

 

شکل بن برگ از تقسیم عرض پهنک در 1/0 فاصله آن از بن برگ، بر حداکثر عرض پهنک به دست آمد. شکل نوک برگ نیز برابر با عرض پهنک در 9/0 طول آن (از بن برگ) تقسیم بر حداکثر عرض پهنک در نظر گرفته شد.

Banaev و Bažant (2007) بر اساس میزان کُرک‌دار بودن هیبریدهای توسکا، آنها را در پنج گروه قرار دادند. این درجات شدت کُرک، در پژوهش حاضر با اندکی تغییر استفاده شدند:

فاقد کُرک یا glabrous (درجه صفر)، حضور کُرک در محل انشعاب رگبرگ‌ها (درجه یک)، در دمبرگ (درجه دو)، در سطح زیرین برگ (درجه سه)، در سطح رویی (درجه چهار) و دارای کُرک انبوه در تمام سطوح برگ (درجه پنج) در نظر گرفته شد. این درجات به صورت ترکیبی و مرحله‌ای استفاده ‌شد. به این معنی که اگر سطح پشتی برگ و دمبرگ و همچنین محل انشعاب در یک برگ دارای کُرک باشد، درجه سه (ارزش 1 به هر یک از این سه بخش برگ) و در صورت نبود کُرک در یکی از این سه بخش، درجه دو بدان تعلق می‌گیرد. یعنی مجموع مقادیر شدت کُرک برای دمبرگ، سطوح پشتی و رویی برگ و محل انشعاب آن (که هر یک ارزشی از 0 تا 1 به آن تعلق گرفته است) معادل شدت کُرک برگ محسوب می‌شود. مرحله‌ای بودن نیز به این معنی است که اگر هر یک از این سطوح (سطح دمبرگ، سطح پشتی و رویی برگ) از شدت کُرک کمتری داشته باشد، به جای ارزش 1 مقدار 5/0 برای آن در نظر گرفته می‌شود.

علاوه بر این، حضور و عدم حضور کُرک در محل دمبرگ، سطح پشتی و رویی برگ و نیز شاخه‌های نورسته به طور جداگانه به مقدار صفر (برای عدم حضور) و مقدار 5 (در صورت حضور) کددهی و تحلیل شد.

بر اساس حضور اشکال مختلف دندانه (حاشیه برگ) در تاکسون‌های توسکا، صفت شکل دندانه نیز به هفت رده به شرح زیر طبقه‌بندی و به هر رده یک کد اختصاص داده شد: کد 1: دندانه ساده و تیز، کد 2: دندانه خیلی ریز و منظم، کد 3: دندانه ارّه‌ای درشت، کد 4: دندانه مضاعف، نوک تیز و نامنظم، کد 5: دندانه مثلثی درشت، کد 6: دندانه مثلثی نوک‌دار و کد 7: که مربوط به دندانه مثلثی نوک کُند یا گرد است. شکل 2 نحوه اندازه‌گیری تعدادی از صفات در برگ درختان توسکا را نشان می‌دهد.

 

شکل 2- نحوه انتخاب برخی از صفات ریختی برای اندازه‌گیری در برگ درختان توسکا

 

تحلیل آماری داده‌ها: نمونه‌های هرباریومی برداشت شده از تمامی پایه‌ها، در هرباریوم باغ گیاه‌شناسی نوشهر، شناسایی شد که در نهایت، پایه‌ها در قالب 8 تاکسون برای تحلیل گروه‌بندی شدند Browičz, 1972)؛ (Zare and Amini, 2012.

ابتدا تعداد کلی خوشه‌ها با روش آنالیز خوشه‌ای دو مرحله‌ای (two step cluster) از نظر مجموع صفات بر اساس شباهت مشخص و نزدیکی تاکسون‌ها از این نظر بررسی شد. سپس، با آنالیز خوشه‌ای با روش Ward (1963) پایه‌های بررسی شده، در خوشه‌های مختلف از یکدیگر تفکیک شدند. برای بررسی صحت اختصاص پایه‌های درختی در خوشه‌های تشکیل شده، از آنالیز تشخیص (discriminant analysis) و روش گام به گام (stepwise method) استفاده شد. نقش و اهمیت هر یک از 28 صفت اندازه‌گیری شده در ایجاد تمایز پایه‌های توسکا از یکدیگر با این آزمون تعیین گردید. از آزمون توکی HSD برای مقایسه چندگانه میانگین صفات در هر یک از تاکسون‌ها استفاده شد. تحلیل داده‌ها در قالب آزمون‌های نام‌برده به ترتیب با نرم‌افزارهای JMP نسخه 6/2/3 و SPSS نسخه 13 انجام شد.

 

نتایج

آنالیز خوشه‌ای دو مرحله‌ای (two step cluster)، سه خوشه کاملاً مجزا را در میان تاکسون‌ها نشان داد که نتایج آن در شکل 3 نشان داده شده است.

 

شکل 3- نتایج آنالیز خوشه‌ای دو مرحله‌ای

 

چنانچه مشاهده می‌شود در خوشه اول سه گونه
A. orientalis، A. dolichocarpa و A. djavanshirii با واریته A. subcordata var. subcordata همراه شده‌اند. این تاکسون‌ها به طور معمول بیشترین شباهت ریختی را به یکدیگر دارند. در خوشه دوم که بیشترین تعداد افراد را به خود اختصاص داده، واریته
A. subcordata var. villosaقرار گرفته است. در خوشه سوم نیز سه زیرگونه توسکای قشلاقی قرار گرفته‌اند.

در آنالیز خوشه‌ای با روش Ward (1963)، پایه‌های بررسی شده در شش خوشه مجزا قرار گرفتند که نتایج این آنالیز در شکل 4 ارایه شده است.

در گروه اول پایه‌های A. subcordata var. subcordata به همراه گونه‌های A. djavanshirii و
A. dolichocarpa قرار گرفتند که اعضای دو تاکسون اخیر، به صورت خوشه‌های مجزا درون این گروه جای گرفتند. قاعده قلبی تا گرد و بیضوی‌شکل، شدت حضور کُرک، عدم حضور کُرک در سطح پشتی و رویی برگ، عرض پهنک، طول پایک مخروط، طول نسبی دمبرگ از وجوه اشتراک‌ این گروه است.

گروه دوم متعلق به واریته A. subcordata var. villosaبود که با پایه‌هایی از واریته A. subcordata var. subcordataهمراه شده است. در منابع موجود Browičz, 1972)؛ Sabeti, 1994، Zare and Amini, 2012) وجه تمایز این دو واریته تنها در حضور کُرک خلاصه شده است. پایه‌های A. subcordata var. subcordata که در این گروه قرار گرفته‌اند همگی دارای مقدار اندکی کُرک هستند؛ اما نه به حدی که در منابع اشاره شده A. subcordata var. villosaنام‌گذاری شود.

این در حالی است که گروه سوم متشکل از 9 پایه شاید خالص‌ترین خوشه در این تحلیل باشد. بارزترین ویژگی این گروه که همگی به تاکسون
A. subcordata var. villosaمتعلق بودند، داشتن حداکثر مقدار کُرک در تمام سطوح برگ، دمبرگ و شاخه‌های جوان است.

گروه چهارم نیز متعلق به گونه A. orientalis و پایه‌های مشابه آن است. گروهی که حداقل در یک ویژگی اشتراک کامل دارند و آن هم بیشترین میانگین تعداد دندانه در بخش میانی برگ است.

گروه پنجم، جایگاه تاکسون‌هایی با قاعده برگ کاملاً گوه‌ای، یعنی دو زیرگونه A. glutinosa ssp. barbata و A. glutinosa ssp. glutinosa است. از دیگر شباهت‌های این دو گروه صفات مربوط به شکل نوک برگ، ابعاد مخروط، عرض پهنک در بخش انتهایی برگ و تعداد دندانه است. اما ویژگی مهمی که باعث جدا شدن این گروه به دو خوشه مجزا از یکدیگر می‌شود، زاویه نوک برگ است که در زیرگونه A. glutinosa ssp. glutinosa میانگین بسیار بیشتری (حدود دو برابر) دارد. در هر حال، شکل نوک برگ زیرگونه A. glutinosa ssp. glutinosa همیشه به صورت بُریده به سمت داخل یا به حالت فرو رفته (retuse) نیست و این دو زیرگونه در داشتن برگ‌هایی با نوک گرد نیز گاهی با یکدیگر اشتراک دارند.

گروه ششم که یکی دیگر از خالص‌ترین اعضا در این تحلیل است، جایگاهی برای زیرگونه دیگر توسکای قشلاقی یعنی A. glutinosa ssp. antitaurica است. داشتن کُرک‌های فراوان و حضور کُرک در سطح فوقانی برگ، آن را از سایر زیرگونه‌ها جدا می‌کند. برگ‌های لوزی شکل با ابعادی کوچک‌تر از سایر زیرگونه‌ها به همراه زاویه تند در نوک برگ، از دیگر ویژگی‌های این تاکسون محسوب می‌شود.

بر اساس نتایج آنالیز تشخیص، 11 صفت به عنوان مهم‌ترین صفات تفکیک کننده جنس توسکا در مناطق نمونه‌برداری تشخیص داده شد. این صفات به ترتیب اهمیت (وارد شدن در هر یک از مراحل آنالیز تشخیص و ایجاد حداقل مقدار کل آماره Wilks' Lambda) عبارتند از: زاویه نوک برگ، شکل بن برگ، میزان کُرک‌دار بودن، عرض پهنک در 9/0 طول آن از بن برگ، عرض پهنک در 1/0 طول آن از بن برگ، طول مخروط، نوع دندانه، حداکثر پهنای برگ، نسبت فاصله بن برگ تا حداکثر عرض پهنک به طول دمبرگ، حضور کُرک در روی برگ و شکل مخروط و سایر صفات از اهمیت چندانی در تمایز میان تاکسون‌ها برخوردار نبودند.

در این آنالیز 3/84 درصد از پایه‌های شناسایی شده به درستی به تاکسون مربوطه اختصاص داده شده بود. نتایج تطابق طبقه‌بندی درختان مطالعه شده بر اساس گروه‌های شناسایی شده (واقعی) با گروه‌های پیش‌بینی شده (در آنالیز تشخیص) در جدول 1 ارایه شده است.

با توجه به نتایج جدول تطابق گروه‌بندی، مشاهده می‌شود که تمامی پایه‌هایی که در گروه‌های
A. glutinosa ssp. antitaurica، A. glutinosa ssp. barbata، A. djavanshirii، A. dolichocarpa،
A. glutinosa ssp. glutinosa و A. orientalis شناسایی شده بودند به طور کامل در این تاکسون‌ها قرار داده شدند. اما 7/15 درصد از پایه‌هایی که توسط این آزمون به درستی گروه‌بندی نشده بودند (یعنی 22 پایه از مجموع 140 پایه)، مربوط به تاکسون‌های
A. subcordata var. villosaو A. subcordata var. subcordata بوده است. بیشترین عدم تطابق میان تاکسون‌های شناسایی شده با گروه‌بندی پیش‌بینی شده، ناشی از تخصیص تاکسون‌های A. subcordata var. subcordata به A. subcordata var. villosaو برعکس بوده است. تعداد 9 پایه (4/21 درصد) که در تاکسون A. subcordata var. subcordata گروه‌بندی شده بودند توسط این آزمون به گروه A. subcordata var. villosaو 4 پایه (5/9 درصد) به A. djavanshiriiو 4 پایه دیگر نیز از این گروه مشابه پایه‌های گروه
A. orientalis تشخیص داده شد. خطای به وجود آمده در گروه A. subcordata var. villosaناشی از تشابه آنها به گروه A. subcordata var. subcordata بود چرا که تعداد 5 پایه (1/9 درصد) از این گروه توسط آزمون مزبور در گروه A. subcordata var. subcordata قرار داده شد.

 

 

شکل 4- نتایج آنالیز خوشه‌ای با روش Ward (1963) با استفاده از 140 پایه توسکای جمع‌آوری شده از جنگل‌های هیرکانی


جدول 1- نتایج تطابق طبقه‌بندی درختان مطالعه شده بر اساس گروه‌های شناسایی شده با آنالیز تشخیص

گروه‌های کد داده شده

گروه‌بندی پیش‌بینی شده

درصد کل

مجموع تعداد پایه‌ها

A. subcordata var. subcordata

A. subcordata var. villosa

A. djavanshirii

A. dolichocarpa

A. orientalis

A. glutinosa ssp.

barbata

A. glutinosa ssp.

glutinosa

A. glutinosa ssp.

antitaurica

گروه‌بندی واقعی

درصد پایه‌ها

A. subcordata var. subcordata

5/59

4/21

5/9

0

5/9

0

0

0

100

42

A. subcordata var. villosa

1/9

9/90

0

0

0

0

0

0

100

55

A. djavanshirii

0

0

100

0

0

0

0

0

100

4

A. dolichocarpa

0

0

0

100

0

0

0

0

100

3

A. orientalis

0

0

0

0

100

0

0

0

100

5

A. glutinosa ssp. barbata

0

0

0

0

0

100

0

0

100

15

A. glutinosa ssp. glutinosa

0

0

0

0

0

0

100

0

100

5

A. glutinosa ssp. antitaurica

0

0

0

0

0

0

0

100

100

8

پایه‌های شناسایی نشده

7/66

3/33

0

0

0

0

0

0

100

3

 

 

به دلیل وجود شبهه در شناسایی برخی از تاکسون‌ها و برای اطمینان از عدم ایجاد خطا در این زمینه تعداد سه پایه به صورت ناشناس آنالیز شد. از این تعداد دو پایه به گروه A. subcordata var. subcordataاختصاص داده شد و سهم A. subcordata var. villosaنیز یک پایه بود.

میانگین 28 صفت اندازه‌گیری شده با آزمون توکی بین 8 تاکسون مقایسه شد که نتایج آن در پیوست 1 نشان داده شده است.

در آنالیز تشخیص همچنین دو تابع اول 7/89 درصد از واریانس‌ها را تبیین نمودند. مقادیر ویژه (eigenvalue) دو تابع اول به ترتیب: 8/27 و 9/2 بود. توزیع هر یک از پایه‌های نمونه‌برداری شده بر اساس همبستگی صفات اندازه‌گیری شده نسبت به این دو تابع اول در شکل 5 نشان داده شده است.

چنانچه ملاحظه می‌شود زیرگونه‌های توسکای قشلاقی A. glutinosa ssp. antitaurica
A. glutinosa ssp. barbata و A. glutinosa ssp. glutinous) و نیز پایه‌های A. orientalis به خوبی با استفاده از صفات ذکر شده، از سایر تاکسون‌ها جدا شدند. اما تاکسون‌های A. subcordata var. villosaو A. subcordata var. subcordataاز همپوشانی و آمیختگی تشخیصی زیادی برخوردار بودند و تعیین حد و مرز آنها به راحتی مقدور نشد. تاکسون‌های
A. dolichocarpa و A. djavanshiriiبه دلیل شباهت‌ زیاد به A. subcordata var. subcordataمراکز آنها بسیار نزدیک به مرکز تاکسون اخیر قرار گرفت.

 


 

 

 

 

شکل 5- توزیع پایه‌های نمونه‌برداری شده با توجه به صفات اندازه‌گیری شده نسبت به دو تابع اول آنالیز تشخیص

 

 

جدول 2- بررسی فاصله اقلیدسی تاکسون‌های تشخیص داده شده با یکدیگر. * وجود اختلاف آماری معنی‌دار در سطح احتمال 99 درصد؛
ns عدم وجود اختلاف آماری معنی‌دار.

تاکسون‌ها

A. subcordata var. villosa

A. djavanshirii

A. dolichocarpa

A. orientalis

A. glutinosa ssp. barbata

A. glutinosa ssp. glutinosa

A. glutinosa ssp. antitaurica

A. subcordata var. subcordata

F

*81/4

*78/5

*00/5

*75/4

*5/123

*4/57

*6/29

Sig.

000/0

000/0

000/0

000/0

000/0

000/0

000/0

A. subcordata var. villosa

F

 

*56/4

*45/5

*99/6

*0/146

*7/63

*5/37

Sig.

 

000/0

000/0

000/0

000/0

000/0

000/0

A. djavanshirii

F

 

 

*72/6

*40/6

*8/29

*1/25

*9/13

Sig.

 

 

000/0

000/0

000/0

000/0

000/0

A. dolichocarpa

F

 

 

 

*10/6

*2/40

*3/35

*7/21

Sig.

 

 

 

000/0

000/0

000/0

000/0

A. orientalis

F

 

 

 

 

*0/55

*6/39

*5/19

Sig.

 

 

 

 

000/0

000/0

000/0

A. glutinosa ssp. barbata

F

 

 

 

 

 

ns06/2

*3/11

Sig.

 

 

 

 

 

053/0

000/0

A. glutinosa ssp. glutinosa

F

 

 

 

 

 

 

*66/9

Sig.

 

 

 

 

 

 

000/0

 

 

بررسی اختلاف بین تاکسون‌ها بر اساس هر یک از صفات مورد بررسی، به تفکیک نشان می‌دهد که صفات: اختلاف دو لبه تحتانی برگ، قطر پایک مخروط و حضور کُرک در سطح پشتی برگ ارزش چندانی در تعیین گروه میان تاکسون‌ها ندارد (پیوست 1).

همچنین، بررسی معنی‌داری اختلاف میان تاکسون‌ها بر اساس فاصله اقلیدسی، نشان دهنده وجود تفاوت معنی‌دار کلیه تاکسون‌ها با یکدیگر است (جدول 2). البته تنها در گروه A. glutinosa ssp. barbata و
A. glutinosa ssp. glutinosa تفاوت‌ها با یکدیگر معنی‌دار نبود.

شکل 6 شکل تیپیک برگ 8 تاکسون از توسکاهای ایران را نشان می‌دهد (توجه به نوک، بن و شکل دندانه برگ می‌تواند در تشخیص این و شناسایی تاکسون‌ها مفید باشد). تنوع شکل نوک برگ تاکسون‌های توسکا، از نمای نزدیک در شکل 7 نشان داده شده است.

 

 

 

شکل 6- شکل تیپیک برگ هشت تاکسون توسکای جمع‌آوری شده از جنگل‌های هیرکانی. (A تاکسون‌هایی که از قبل در فلور ایران ثبت شده، (B گونه‌های جدیدی که برای نخستین بار از جنگل‌های هیرکانی به فهرست جنس توسکا در جهان افزوده شده‌اند، (C تاکسون‌هایی که حضور آنها به تازگی در فلور ایران گزارش شده است.

 

شکل 7- تنوع شکل نوک برگ تاکسون‌های توسکا در جنگل‌های هیرکانی (واریته‌های توسکای ییلاقی تفاوتی ندارند)

 

انواع مختلف دندانه در حاشیه برگ تاکسون‌های توسکای نمونه‌برداری شده از جنگل‌های هیرکانی نیز در شکل 8 نشان داده شده است.

شکل و اندازه مخروط در برخی از تاکسون‌های جنس توسکای نمونه‌برداری شده متفاوت بود که در شکل 9 نشان داده شده است.

 

 

 

شکل 8- نوع دندانه در حاشیه برگ تاکسون‌های توسکای جنگل‌های هیرکانی (واریته‌های توسکای ییلاقی تفاوتی ندارند)

 

 

شکل 9- تنوع شکل و ابعاد مخروط برخی از تاکسون‌های توسکا در جنگل‌های هیرکانی (به نسبت ابعاد توجه شود)

 


بحث

بر اساس مطالعات Banaev و Bažant (2007) جمعیت‌های A. incana و A. glutinosa و هیبریدهای طبیعی آنها در ده جمعیت (از غرب سیبری، روسیه و جمهوری چک) بر اساس 12 صفت ریختی برگ تا حد زیادی از یکدیگر تفکیک گردیدند. در پژوهش حاضر نیز بر اساس 28 صفت ریختی برگ و مخروط ماده، اغلب تاکسون‌ها با آنالیزهای چند متغیره مختلف، از یکدیگر متمایز شدند.

نتایج آنالیز تشخیص نشان داد که بیشترین خطای به وجود آمده در تشخیص و گروه‌بندی تاکسون‌ها ناشی از اختلاط و آمیختگی دو واریته A. subcordata یعنی A. subcordata var. villosaو A. subcordata var. subcordata بوده است. صحت گروه‌بندی سایر تاکسون‌ها، تطابق کامل با نتایج آنالیز تشخیص داشت (جدول 1). اما علت اصلی خطای به وجود آمده ناشی از شدت حضور کُرک روی سطح خارجی برگ و سایر اندام‌های واریته A. subcordata var. villosaدر پایه‌های مختلف است. این بدان دلیل است که برخی از پایه‌ها با برخورداری از اندکی کُرک نیز در گروه
A. subcordata var. villosaقرار می‌گیرند (و برعکس)؛ در حالی که بر اساس نظر Zare و Amini (2012) تفاوت‌ها در سایر صفات میان این دو گروه بارز نیست و از سوی دیگر، حد و مرز دقیقی برای تعیین کُرک‌دار بودن یا نبودن وجود ندارد.

دندانه‌های حاشیه برگ، در قالب دو صفت مختلف یعنی شکل دندانه‌ها و تعداد دندانه در دو سانتی‌متر میانی برگ بررسی شدند. از نظر شکل دندانه، گروه‌های A. subcordata var. subcordataو
A. subcordata var. villosa دارای دندانه‌های تیز، ساده و یکنواخت، گروه A. djavanshirii دندانه‌های بسیار ریز، منظم و نوک‌دار، گروه A. dolichocarpaدارای دندانه‌های درشت به ویژه در بخش یک سوم انتهایی برگ، گروه A. orientalisنیز دارای دندانه‌های مضاعف و نامنظم بودند.

در زیرگونه‌های A. glutinosa نیز شکل دندانه تفاوت‌هایی داشت. گروه A. glutinosa ssp. barbata دارای دندانه‌های مثلثی کوتاه، هر رگبرگ منتهی به یک دندانه درشت شده، در فاصله بین آنها 1 تا 3 دندانه ریز مشاهده می‌شود. در گروه
A. glutinosa ssp. glutinosa حاشیه برگ‌ها معمولاً صاف و یا گاهی دندانه‌های نوک‌دار و کوچک با فواصل نامنظم دیده می‌شود. گروهA. glutinosa ssp. antitaurica با داشتن دندانه‌هایی با نوک کند یا گرد درشت در ترکیب با دندانه‌های ریز ما بین آنها مشخص شدند.

تعداد دندانه در دو سانتی‌متر میانی برگ نیز که به نوعی شاخص برای اندازه دندانه‌ها محسوب می‌شود، دارای تفاوت‌هایی در میان تاکسون‌های مزبور بود. گروه A. dolichocarpa در مقایسه با سایر گروه‌ها دارای دندانه‌هایی درشت‌تر با تعداد کمتر (میانگین 6/5) است؛ در حالی که A. orientalis با حداکثر تعداد دندانه در 2 سانتی‌متر میانی برگ (میانگین 6/11) رکورد‌دار است که دلیل آن برخورداری از دندانه‌های مضاعف و کوچک است. پس از آن A. glutinosa ssp. antitaurica دارای بیشترین میانگین بود (میانگین 2/8).

صفت کُرک نیز بیشتر در گروه A. subcordata var. villosa و گروه A. glutinosa ssp. antitaurica مشخص بود. در سایر گروه‌ها کُرک‌ها یا اصلاً حضور نداشته، یا تنها در محل انشعاب رگبرگ‌ها در پشت برگ به مقدار جزیی مشاهده شدند. یکی از صفات کلیدی در تمایز دو گروه اخیر با سایر گروه‌های مشابه خود، حضور کُرک‌‌های انبوه و فراوان در دو سطح برگ، شاخه‌های جوان یا رویش یافته در سال جاری و نیز دمبرگ است که اغلب در سطح پشت برگ و دمبرگ، انبوه‌تر است. بنابراین، حضور کُرک‌ها تنها در محل انشعاب رگبرگ‌ها، نمی‌تواند به تنهایی متمایز‌کننده و صفتی قوی باشد؛ نتایج این بخش، مشابه نتایج پژوهش‌های Schrader و Graves (2002) و Banaev و Bažant (2007) است.

شکل قاعده برگ که در جداسازی برخی از گونه‌های توسکا حایز اهمیت است (Schrader and Graves, 2002؛ (Banaev and Bažant, 2007، در قالب دو صفت زاویه بن برگ و شکل بن برگ (ضریبی که از نسبت عرض پهنک در فاصله 1/0 طول پهنک، به حداکثر عرض پهنک) کمّی و بررسی شد. با اندازه‌گیری این دو صفت، سه زیرگونه
A. glutinosaکه دارای قاعده گوه‌ای یا V شکل (cuneate) هستند، به راحتی از سایر گروه‌ها مجزا شدند. دو واریته A. subcordata var. subcordataوA. subcordata var. villosaنیز با داشتن قاعده قلبی (cordate) کاملاً از دیگران متمایز شدند. در گروه‌های djavanshirii، A. dolichocarpa و A. orientalis نیز قاعده برگ متغیر بوده، اغلب گرد، تخم‌مرغی (ovate)، بیضوی (elliptical) تا گوه‌ای و به ندرت قلبی کوتاه است (زاویه قاعده اندکی بیشتر یا کمتر از 180 درجه). شایان ذکر است که در گروه A. djavanshiriiقاعده برگ اغلب به شکل گوه‌ای تا بیضوی متمایل است و زاویه بن برگ معمولاً بسته‌تر از دو گونه دیگر است.

شکل نوک برگ نیز همانند شکل قاعده، در جنس توسکا اهمیت زیادی دارد. همان طور که نتایج بررسی Banaev و Bažant (2007) نشان داد، این صفت در تفکیک هیبریدهای توسکا نیز بسیار تعیین کننده است. در پژوهش حاضر نیز صفت مزبور، بیشترین تمایز را در زیرگونه A. glutinosa ssp. glutinosaنشان داد. در این زیرگونه، نوک برگ اغلب به سمت داخل فرورفتگی دارد که در اصطلاح emarginate یا retuse نامیده می‌شود؛ البته گاهی نوک برگ ممکن است گرد و یا سربریده باشد. در زیرگونه A. glutinosa ssp. barbata نوک برگ اغلب به صورت نوک‌دار (acute) با زاویه باز و به ندرت نوک کند (obtuse) یا سربریده (truncate) است. اما در زیرگونه
A. glutinosa ssp. antitaurica برگ معمولاً نوک‌دار با زاویه حاده تا باز است.

در گروه A. dolichocarpa زاویه نوک بسیار تند و شکل نوک برگ کشیده و نوک‌دار و دم‌دار (caudate یا abruptly acuminate) است. در گروه
A. djavanshiriiانتهای برگ‌ها معمولاً نوک‌دار (acute) است. در گروه A. orientalis نوک برگ تیز و گاهی نوک‌دار (acuminate یا abruptly acuminate) است. در گروه‌های A. subcordata var. subcordataوA. subcordata var. villosaبرگ معمولاً نوک‌دار (acute) و گاهی تیز (acuminate) می‌شود؛ در حالی که کشیدگی در نوک برگ این گروه اغلب مشاهده نمی‌شود.

طول و شکل مخروط نیز صفتی متمایز کننده تشخیص داده شد. در گونه A. djavanshiriiمخروط‌ها بسیار کروی با ابعاد متوسط، در گونه
A. orientalis مخروط‌ها اندکی بزرگ‌تر و کشیده‌تر، در زیرگونه‌های توسکای قشلاقی مخروط‌ها باریک و کشیده و در گونه A. dolichocarpa مخروط‌ها بسیار بزرگ و قطورتر از سایر تاکسون‌های موجود در جنگل‌های شمال هستند.

برخلاف نتایج Banaev و Bažant (2007) تعداد جفت رگبرگ‌های اصلی به غیر از زیرگونه‌های وابسته به A. glutinosa، در سایر گونه‌های جنس توسکا صفت متمایز کننده‌ای تشخیص داده نشد. یکی از علت‌ها این است که رشد رگبرگ‌ها وابسته به رویش برگ است. رگبرگ‌های شبکه غذارسان برای سلول‌های پهنک برگ محسوب می‌شوند؛ بدین معنی که با افزایش رویش پهنک سلول‌های جدید نیاز به دسترسی به این شبکه را دارند. بنابراین، افزایش تعداد رگبرگ‌ها در بسیاری از گونه‌ها بستگی به مرحله رویش برگ یا اندازه آن دارد. بنابراین نمی‌تواند صفت متمایز کننده‌ای باشد.

اختلاف دو لبه تحتانی نیز برای تمایز توسکا مفید نبود، چرا که تنوع این صفت در بین تاکسون‌ها چشمگیر نیست و اغلب در برخی از برگ‌های هر پایه اختلاف جزیی در حد 2/0 تا 5/3 میلی‌متر بین دو لبه برگ وجود دارد و برگ گونه‌های جنس توسکا به ندرت حالت اریبی قاعده را نشان می‌دهد.

سایر صفاتی که در آنالیز تشخیص بدون اهمیت تشخیص داده شد، گرچه می‌تواند در شناسایی برخی از تاکسون‌ها مفید باشد اما صفات متمایز کننده مهم‌تری برای این جنس وجود داشتند که در تعیین تمایز تاکسون‌ها ارجحیت داشتند.

در آنالیز تشخیص، بر اساس همبستگی 28 صفت اندازه‌گیری شده نسبت به دو تابع اول (شکل 5)، حدود 89 درصد از واریانس‌ها توجیه شدند. در پژوهش Banaev و Bažant (2007) حدود 80 درصد از واریانس‌ها در دو محور اول توجیه شده بودند. با توجه به پیش شرط تبیین مقدار زیادی از واریانس‌ها، چهار گروه از تاکسون‌ها به طور مشخص حول دو محور تفکیک شدند که عبارتند از: A. orientalis و سه زیرگونه توسکای قشلاقی. این چهار گروه به دلیل برخورداری از چندین مشخصه بارز به طور طبیعی نیز قابل تمایز هستند. پایه‌های دو واریته توسکای ییلاقی از آمیختگی زیادی برخوردار بودند. پایه‌هایی که از نظر شدت کُرک حالت حد واسط را نشان دادند در میان محدوده این دو تاکسون پراکنده شده‌اند. تاکسون‌های A. dolichocarpa و A. djavanshirii اگرچه از سایر تاکسون‌ها تا حد زیادی تفکیک شدند ولی به دلیل شباهت برخی از صفاتشان به A. subcordata var. subcordata در حاشیه این تاکسون در طبقه‌بندی انجام شده در نمودار آنالیز مربوطه قرار گرفتند. این بدان علت است که تعداد صفات متمایز کننده این سه تاکسون از یکدیگر تا حدی اندک است و بدین ترتیب با استفاده از این صفات، توسط آزمون مزبور نتوانسته‌اند به طور مستقل و مجزا از گروه‌های مجاور از هم تفکیک شوند. لازم به توضیح است کهZare و Amini (2012) گونه A. subcordata var. subcordata و
A. orientalis را به ترتیب گونه‌های خویشاوند برای تاکسون‌های A. dolichocarpa و A. djavanshiriiمعرفی و با آنها مقایسه کردند. این بدان دلیل است که تعداد صفات متمایز کننده این سه تاکسون از یکدیگر تا حدی اندک است و با استفاده از این صفات، توسط آزمون مزبور نتوانسته‌اند به طور مستقل و مجزا از گروه‌های مجاور از هم تفکیک شوند.

بر اساس نتایج مقایسه دو به دوی تاکسون‌ها (جدول 2) بیشترین فاصله و اختلاف از نظر 28 صفت ریخت‌شناسی بین تاکسون‌های مزبور (بر اساس حداکثر مقدار آماره F) به ترتیب بین دو واریته توسکای ییلاقی یعنی A. subcordata var. villosaو A. subcordata var. subcordata با A. glutinosa ssp. barbata و بیشترین شباهت بین تاکسون‌های
A. djavanshirii، A. dolichocarpa، A. orientalis، A. subcordata var. subcordata، A. subcordata var. villosa با یکدیگر است. نتیجه اخیر در تحلیل‌های مختلف با اندکی تفاوت تکرار شده است. این تاکسون‌ها به طور طبیعی نیز دارای شباهت‌های ظاهری فراوان با یکدیگر هستند؛ اما نمی‌توان از وجود تفاوت‌های اساسی میان آنها غافل شد. برای نمونه، نوع دندانه در این تاکسون‌ها صفتی کلیدی است. صفات دیگر نظیر: اندازه دندانه‌ها، شکل نوک برگ، شکل بن برگ و ... در تاکسون‌های اخیر دارای تفاوت‌های بارز هستند.

در آنالیزهای مختلفی که با استفاده از آمار چند متغیره انجام شد تاکسون‌های A. djavanshirii،
A. dolichocarpa، A. orientalis، A. subcordata var. subcordata و A. subcordata var. villosaاز قرابت و شباهت ریختی فراوانی برخوردار بودند. از بین پنج تاکسون، A. subcordata var. villosaبه دلیل داشتن کُرک در سطوح رویی و پشتی برگ (به ویژه زمانی که شدت کُرک زیاد باشد) می‌تواند تا حد زیادی از سایرین متمایز گردد. گونه A. orientalis نیز به دلیل داشتن دندانه‌های مضاعف به خوبی متمایز است. این در حالی است که دو تاکسون دیگر یعنی
A. dolichocarpaوA. subcordata var. subcordata به علت شباهت دندانه‌ها به ویژه در نیمه پایینی برگ به راحتی از یکدیگر قابل تمایز نیستند. چنان چه در شکل‌های 3، 4، 5 و جدول 2 نیز مشاهده می‌شود، می‌توان به راحتی به شباهت‌های این گروه‌ها پی برد. بر همین اساس انجام تحقیقات گسترده به ویژه روی ژنوم این گونه‌ها، برای قضاوت بهتر در تفکیک این تاکسون‌ها اقدامی مفید و ضروری به نظر می‌رسد.

شایان ذکر است که کلیه تاکسون‌ها می‌بایست با استفاده از تکنیک‌های بارکددهی DNA از نظر صفات ژنتیکی نیز مقایسه شوند تا صحت رده‌بندی ریخت‌شناسی در آنها به خوبی بررسی گردد. علاوه بر این، سه پایه شناسایی نشده (جدول 1) که توسط آنالیز تشخیص به گروه‌های A. subcordata var. villosaو A. subcordata var. subcordata نسبت داده شد، می‌بایست برای اطمینان از حصول نتیجه درست با استفاده از بارکد دهی DNA بررسی شوند.

زیرگونه‌های A. glutinosa بر اساس نتایج ارایه شده در شکل‌های 4، 5 و جدول 2 تا حد زیادی از یکدیگر متمایز شدند. بنابراین، بر اساس نتایج تحقیق حاضر می‌توان حضور دو زیرگونه دیگر از
A. glutinosa یعنی A. glutinosa ssp. glutinosa و A. glutinosa ssp. antitaurica در ایران تأیید نمود زیرا پایه‌های بیشتری از این زیرگونه‌ها در جنگل‌های جلگه‌ای انزلی، لاهیجان، فومن و نوشهر یافت می‌شود و انتظار می‌رود با نمونه‌برداری گسترده‌تر پایه‌های بیشتری از آنها در سایر بخش‌های جنگل‌های هیرکانی نیز وجود داشته باشد. تأکید می‌شود که اظهار نظر نهایی در زمینه وجود کلیه تاکسون‌ها چه به عنوان گونه‌های جدید و چه در قالب گزارش حضور این تاکسون‌ها در ایران، می‌بایست تنها پس از انجام آزمایش‌های مرسوم بر روی DNA این تاکسون‌ها صورت پذیرد.

حضور پایه‌هایی از یک تاکسون در گروه تاکسون‌های دیگر در این آنالیز بیانگر وجود صفات مشترک در میان آنها است که می‌تواند به دلیل هیبرید بودن این افراد نیز باشد (Schrader and Graves, 2002؛ (Banaev and Bažant, 2007.

هر صفت ریختی دامنه و محدوده‌ای دارد که حتی در درون جمعیت‌های یک گونه نیز برخی از افراد گونه مزبور به دلیل شرایط خاص محیطی یا توپوگرافی از این دامنه خارج خواهند شد؛ این امر به معنی مجزا شدن آن افراد در قالب یک گونه دیگر (گونه‌های کاذب) نیست. برعکس این امر نیز صادق است، زمانی که در یک جمعیت، به ویژه جوامع با پراکنش هم بوم، افرادی از گونه‌های مشابه (گونه‌های پنهان) حضور دارند که بسیاری از صفات ریختی آنها (حتی صفات کلیدی) می‌تواند با سایر گونه‌های موجود در آن جمعیت تشابه زیادی داشته باشد Schrader and Graves, 2002)؛ (Banaev and Bažant, 2007.

صفات بارز دیگری که شاید مشخصه برخی از تاکسون‌ها باشند (بر اساس مشاهدات نگارندگان) نیز وجود دارد که در پژوهش حاضر به صورت آماری بررسی نشد؛ اما می‌تواند برای شناسایی این تاکسون‌ها مفید باشد. برای نمونه، در A. orientalis شاخه‌های یک‌ساله و نورسته در اوایل دوره رویش توسط کُرک‌های انبوه زرد و طلایی رنگ پوشیده شده است، به علاوه، برگ‌های جوان نیز چسبناک هستند و این ویژگی در سایر تاکسون‌ها مشاهده نمی‌شود (Zare and Amini, 2012). در هر سه زیرگونه A. glutinosa قطر شاتون نر بسیار کم و باریک‌تر از سایر گونه‌ها به ویژه توسکای ییلاقی است.

 

نتیجه‌گیری

با وجود تمامی تفاوت‌ها و شباهت‌هایی که با استفاده از آنالیز آماری چند متغیره و روش‌های خوشه‌بندی میان گروه‌ها ارایه شد، اظهار نظر قطعی در مورد جایگاه تاکسون‌های توسکای ایران، بر اساس صفات ریختی، تنها بخشی از شناسایی این تاکسون‌ها است. این نکته را نباید از نظر دور داشت که امروزه پذیرفته‌‌ترین و معتبرترین روش رده‌بندی در عالم گیاهی، رده‌بندی تکاملی یا فیلوژنتیکی است که برای تعیین جایگاه دقیق تاکسون‌ها، از روش‌های دقیق‌تری علاوه بر صفات ریخت‌شناسی استفاده می‌شود
Bessey, 1915)؛ De Queiroz and Gauthier, 1992؛ (Schander and Thollesson, 1995. مطالعه جامعی با استفاده از قطعات بارکد DNA هسته‌ای و کلروپلاستی توسط Ren و همکاران (2010) روی 26 گونه توسکای جهان انجام شده است که بر اساس آن استفاده همزمان از قطعه ITS ریبوزومی و trnH-psbA کلروپلاستی به عنوان بهترین بارکد برای شناسایی جنس توسکا پیشنهاد شد. بنابراین، احتمالاً استفاده از دو قطعه مزبور، می‌تواند پاسخگوی بسیاری از پرسش‌های تاکسونومیکی در مورد جنس توسکا در ایران باشد. به همین دلیل، اظهار نظر نهایی می‌بایست پس از مطالعه و بررسی این تاکسون‌ها با استفاده از بارکدهای DNA و نشانگرهای مولکولی و تلفیق با داده‌های ریخت‌شناختی صورت گیرد.

منابع

Ashburner, K. (1986) Alnus: a survey. Plantsman 8: 170-188.

Banaev, E. V. and Bažant, V. (2007) Study of natural hybridization between Alnus incana (L.) Moench. and Alnus glutinosa (L.) Gaertn. Journal of Forest Science 53: 66-73.

Benson, D. R. and Silvester, W. B. (1993) Biology of Frankia strains, actinomycete symbionts of actinorhizal plants. Microbiological Reviews 57: 293-319.

Bessey, C. E. (1915) The phylogenetic taxonomy of flowering plants. Annals of the Missouri Botanical Garden 2: 109-164.

Bousquet, J., Strauss, S. H. and Li, P. (1992) Complete congruence between morphological and rbcL-based molecular phylogenies in birches and related species (Betulaceae). Molecular Biology and Evolution 9: 1076-1088.

Browičz, K. (1972) Betulaceae. In: Flora Iranica (ed. Rechinger, K. H.) No. 96, Akademische Druck- und Verlagsanstalt, Graz.

Chen, Z. and Li, J. (2004) Phylogenetics and biogeography of Alnus (Betulaceae) inferred from sequences of nuclear ribosomal DNA region. International Journal of Plant Sciences 165(2): 325-335.

Chen, Z. D., Manchester, S. R. and Sun, H. Y. (1999) Phylogeny and evolution of the Betulaceae as inferred from DNA sequences, morphology and paleobotany. American Journal of Botany 86: 1168-1181.

De Queiroz, K. and Gauthier, J. (1992) Phylogenetic taxonomy. Annual Review of Ecology and Systematics 23: 449-480.

Eom, H. J., Chang, K. S., Kim, H. and Chang, C. S. (2011) Notes on a new overlooked taxon of Alnus (Betulaceae) in Korea. Forest Science and Technology 7(1): 42-46.

Fallah, H., Tabari, M. and Azadfar, D. (2011) Determination ecotypes of Populus caspica Bornm. in plain communities of Caspian forests using morphological markers of leaf and peroxidase Isoenzymes. Taxonomy and Biosystematics 3(6): 47-58 (in Persian).

Furlow, J. J. (1979) The systematics of the American species of Alnus (Betulaceae). Rhodora 81(826): 151-248.

King, R. A. and Ferris, C. (2000) Chloroplast DNA and nuclear DNA variation in the sympatric alder species, Alnus cordata (Lois.) Duby and A. glutinosa (L.) Gaertn. Biological Journal of the Linnean Society 70: 147-160.

Mozaffarian, V. (2009) Trees and shrubs of Iran. 2nd edition, Farhang Moaser Publisher, Tehran (in Persian).

Ren, B. Q., Xiang, X. G. and Chen, Z. D. (2010) Species identification of Alnus (Betulaceae) using nrDNA and cpDNA genetic markers. Molecular Ecology Resources 10: 594-605.

Sabeti, H. (1994) Forest, trees and shrubs of Iran. 2nd edition, Iran University of Science and Technology Press, Yazd (in Persian).

Schander, C. and Thollesson, M. (1995) Phylogenetic taxonomy-some comments. Zoologica Scripta 24: 263-268.

Schrader, J. A. and Graves, W. R. (2002) Infraspecific systematics of Alnus maritima (Betulaceae) from three widely disjunct provenances. Castanea 67: 380-401.

Shu, Q. M. (1999) Alnus Miller. Flora of China 4: 301-304.

The Plant List (2010) Version 1. Retrieved from http://www.theplantlist.org. on: 20 January 2013.

Yosefzadeh, H., Tabari, M., Hosseinzadeh Colagar, A., Assadi, M., Sattarian, A. and Zare, H. (2010) Variation in leaf morphology of Tilia spp. of in Hyrcanian forests. Taxonomy and Biosystematics 2(2): 11-24 (in Persian).

Zare, H. and Amini, T. (2012) A review of the genus Alnus Mill. in Iran, New records and new species. Iranian Journal of Botany 18(1): 11-21.

Ward, J. H. (1963) Hierarchical grouping to optimize an objective function. Journal of the American Statistical Association 58: 236-244.