Риски введения новых генов при восстановлении экосистем
Использование семян из других регионов для восстановления повреждённых экосистем может привести к гибридизации с местными популяциями растений. Это грозит "загрязнением" местного генофонда генами, плохо приспособленными к локальным условиям, что в долгосрочной перспективе может снизить выживаемость аборигенных популяций.
Исследование Лисль Кремьё и коллег из Университета Фрибура (American Journal of Botany, январь) изучило влияние потока генов на местную популяцию подорожника ланцетного (Plantago lanceolata). Учёные оценивали размер сеянцев, вегетативную биомассу взрослых растений и расчётное производство семян у двух гибридных поколений и первого поколения, полученного обратным скрещиванием с местными родителями.
"Мы хотели выяснить, влияет ли происхождение семенного материала, используемого для восстановления экосистем, на приспособленность соседних, локально адаптированных популяций", — пояснила Кремьё.
Результаты эксперимента:
- Родительские растения из двух удалённых (чужеродных) популяций к концу сезона были меньше и давали меньше семян, чем местные растения, что подтвердило их плохую адаптацию.
- Первое поколение гибридов (местные × чужие) показало результаты хуже, чем у местных родителей.
- Однако второе поколение гибридов и все растения от обратного скрещивания показали такую же результативность, как и местные растения. Со временем менее успешные чужеродные гены "разбавлялись" генами местной популяции.
Влияние экологии vs. расстояния:
Когда местные растения скрещивали с растениями из близкой, но значительно более сухой среды, показатели сеянцев в первом и втором поколении потомства оказались намного хуже, чем в случае с удалёнными скрещиваниями.
Выводы:
- При введении новых генов на повреждённый участок соседние популяции могут испытать первоначальный негативный эффект.
- Со временем, если не будет дополнительного притока чужеродных генов, негативные эффекты могут ослабнуть, а количество плохо адаптированных генов уменьшится.
- При выборе семян для восстановления растительности важнее сопоставлять типы местообитаний или среды, чем беспокоиться о географическом расстоянии как таковом.
"Чтобы определить универсальность этих выводов, необходимы дополнительные исследования долгосрочных эффектов потока генов в локальные популяции и их последствий для выживания популяций у широко распространённых и редких видов растений", — резюмировала Кремьё.