ХЕМОСИСТЕМАТИКА

ХЕМОСИСТЕМАТИКА — один з методів сучасної таксономії, що дає додаткові хімічні ознаки, які разом з морфологічними, анатомічними й іншими ознаками дозволяють більш точно визначити систематичне положення того чи іншого виду.

Хемосистематичні дослідження доповнюють і уточнюють положення об’єкта в системі й проводяться з різною метою: уточнення систематики окремих видів чи груп видів (таксонів); пошук перспективних для медицини або економіки видів; виявлення корелятивних зв’язків між морфологічною будовою, екологічними умовами існування та хімічним складом рослин; на основі вивчення вмісту макро- і мікроелементів у рослинах — пошук рослин — індикаторів корисних копалин. Сучасна класифікація рослин базується на основі їх ботанічної будови, частіше — на морфологічних ознаках і насамперед — ознаках їх генеративних органів. Така класифікація заснована на суб’єктивному підході до опису рослини і не завжди відповідає істинному стану речей. Х. є одним із джерел інформації для синтетичної інтегральної систематики, яка має більше вірогідності відтворити справжню картину еволюційного розвитку таксонів (видів) рослин, ніж будь-який інший сторонній підхід до розв’язання цієї проблеми. Одним із фундаментальних понять у Х. є поняття «хімічна ознака». Хімічна ознака таксона полягає в його особливості, яка характеризує наявність, кількісний вміст, структуру або біогенез хімічної сполуки, за якою він відрізняється від інших таксонів. Усі хімічні ознаки можна розділити на три групи: НМС, білки і нуклеїнові кислоти. Їх значення в систематиці неоднозначне. Одна і та ж ознака може мати різне значення на різних рівнях таксономічної ієрархії й навіть у двох паралельних таксонах одного рангу. Таксономічна цінність ознаки визначається тим, наскільки вона чітко диференціює один таксон від іншого близького таксона того ж рангу, або наскільки вона корелює з розподілом сукупності інших ознак. Чим вища специфічність якоїсь ознаки для конкретного таксона і чим стабільніше ця ознака в ньому зустрічається, тим більша її цінність в Х. Інколи хімічною ознакою є не наявність тієї чи іншої сполуки, а шляхи біосинтезу цієї сполуки. Такий підхід дозволяє відрізнити випадки патристичної спорідненості від явищ хімічної конвергенції. Значення хімічних ознак у систематиці рослин зросло настільки, що все частіше на зміну морфолого-географічному методу в таксономії й філогенетиці використовують фенетико-географічний, причому під поняттям фенетики розуміють сукупність морфологічних і хімічних ознак. На особливу увагу заслуговують хемотаксономічні ознаки, які відображають функцію пристосування до умов середовища та виникли в процесі еволюції рослин. Напр., у Родині розоцвіті (Rosaceae) деревовидні форми містять переважно лейкоантоціанідини, а трав’янисті — флавони і флавоноли. Лейкоціанідини беруть участь у лігніфікації оболонок судин деревовидних форм. Тому багато систематиків стверджують, що флавоноїди, як і ознаки інших груп, є показниками функціональної діяльності рослини, а не морфологічної спорідненості. Поряд із цим для флавоноїдів характерна консервативна належність до певних таксономічних одиниць, насамперед до видів, що може служити передумовою для використання їх як хімічних маркерів у хемотаксономічному дослідженні.

Хемотаксономія виконує функцію інформаційного каналу між еволюційним розвитком і систематикою рослин. Якщо Х. містить внутрішньовидові дослідження і базується на інтерпретаціях, які засновані на фактах у галузі фітохімії, то хемотаксономія проводиться на надвидовому рівні і вище. Інтенсивний розвиток хемотаксономічних досліджень пов’язаний із численними хімічними і біохімічними дослідженнями рослин. Аналіз сполук вторинного синтезу: флавоноїдів, глікозидів, кумаринів, тритерпенів, алкалоїдів — дозволяє скласти більш повний опис фенотипів, що сприяє вирішенню питань класичної систематики, філогенетики рослин, а також забезпечує умови для прогнозування й виявлення перспективних видів — джерел певних БАР. У сучасних класичних роботах із систематики рослин усе частіше використовують дані про їх хімічний склад. Припущення апріорі, що морфологічна близькість таксонів завжди визначає схожість їх хімічного складу, не може замінити конкретного хемотаксономічного дослідження. І, навпаки, відсутність прямого взаємозв’язку між хімічними ознаками і морфологічною будовою рослини не виключає наявності певних кореляцій і використання їх як з метою вдосконалення класифікації рослин, так і з метою пошуку перспективних рослин — джерел одержання певних БАР. З 50-х років ХХ ст. методи Х. і хемотаксономію застосовують як для пошуку рослинних джерел БАР, так і при вивченні та уточненні систематики рослин. У цій галузі відомі роботи фітохіміків, біохіміків, ботаніків І.Г. Зоза, В.І. Литвиненка, М.Ф. Комісаренка, О.О. Федорова, М.Г. Піменова, Д.Д. Басаргіна, В.С. Долі, Н.А. Черних, А.К. Ситіна, М.Д. Аланії, Л.В. Полякової та ін.

К вопросу о терминах «хемосистематика», «хемотаксономия», «химический признак» и других понятиях биологической систематики // Хемосистематика и эволюционная биохимия высших растений. — М., 1986; Пименов М.Г. Химические признаки в систематике растений // Хемосистематика и эволюционная биохимия высших растений. — М., 1982; Пименов М.Г., Терехин А.Т., Девяткова Г.Н. Хемотаксономический прогноз в ресурсоведении // Растит. ресурсы. — 1982. — Т. XV, вып. 4; Федоров А.А., Пименов М.Г. Хемосистематика, ее проблемы и практическое значение. Сообщение 1 // Растит. ресурсы. — 1967. — Т. ІІІ, вып. 1; Сообщение 2 // Растит. ресурсы. — 1970. — Т. VI, вып. 1; Bohlmann F., Zdero C. Chemotaxonomy of Pleiotaxus // Phytochem. — 1982. — Vol. 21. — № 6; Massias M., Carbonnier J., Mohlo D. Chemotaxonomy of Gentianopsis: Xanthones, C-glycosylflavonoids // Biochem.Syst. and Ecol. –1982. — Vol. 10.