Геномное исследование объясняет успех инвазивных видов
Инвазивные виды, такие как амброзия (Ambrosia artemisiifolia), являются одной из причин глобального кризиса биоразнообразия и могут наносить вред здоровью человека.
Международное исследование, опубликованное в Science Advances, впервые в таком масштабе изучило геномику инвазии растений и объяснило, почему амброзия полыннолистная стала таким мощным противником.
Масштаб исследования
Учёные создали крупнейшую на сегодняшний день коллекцию исторических последовательностей геномов растений. Она включает образцы с двух континентов, возрастом до 190 лет, собранные у одного из самых агрессивных растений-захватчиков — амброзии обыкновенной.
Как отметила соавтор исследования доктор Кэтрин Ходжинс, уникальность работы в том, что команда изучала влияние микробных сообществ на успех инвазивных растений, отслеживая ДНК как микробов, так и растений в беспрецедентных пространственных и временных масштабах.
Почему амброзия?
- Амброзия — чрезвычайно успешный карантинный сорняк, родом из Северной Америки, с 200-летней историей глобальных интродукций.
- В Европе она занимает 12-е место среди худших экзотических растений.
- Её экономическое и негативное влияние на здоровье населения растёт из-за массового производства высокоаллергенной пыльцы, переносимой ветром.
Ключевые выводы
Исследователи проанализировали 655 образцов амброзии, 308 из которых были взяты из гербариев. Некоторые образцы возрастом 190 лет относятся к периоду первой интродукции растения в Европу в 1800-х годах (через импортные семена и загрязнённые корма).
Анализ позволил проследить эволюцию амброзии в Европе и понять причины её нынешнего массового распространения:
- Генетическая адаптация: После прибытия в Европу наиболее сильно эволюционировали гены, отвечающие за защиту растения от врагов, что помогло ему процветать.
- Изменение микробиома: Изменились и бактерии, заражающие растения. Избегание патогенов, характерных для Северной Америки, может объяснить исключительный успех амброзии в Европе.
Исследование подчёркивает, что успех инвазии амброзии обеспечили несколько факторов, что, вероятно, справедливо и для других инвазивных видов.