Исследование: два вида инвазивных пляжных трав скрещиваются
Два вида пляжных трав, завезённых на северо-запад Тихого океана с начала 1900-х годов для стабилизации песка, образуют гибриды. Это ставит новые вопросы о влиянии на прибрежные экосистемы, которые эти чужеродные растения формируют уже более века.
Исследователи из Орегонского университета (OSU) идентифицировали гибрид в статье, опубликованной в Ecosphere.
Помимо экологических последствий, эти выводы важны в контексте уязвимости побережья к изменению климата, включая растущую опасность наводнений и эрозии от штормов и повышения уровня воды.
Коллаборация под руководством аспирантки Ребекки Мостоу и профессора Салли Хакер использовала несколько аналитических методов, чтобы показать, что доминирующие на дюнах северо-запада травы Ammophila arenaria и A. breviligulata дали гибрид.
A. arenaria — европейский вид, а A. breviligulata — американский. Признаки гибрида во многом промежуточны между родительскими видами, но гибрид выше, что особенно важно, поскольку высота побега — показатель потенциала для формирования дюн.
"Понимание экологических и популяционно-генетических последствий гибридизации критически важно для системы, где любое изменение доминирующего вида пляжной травы может сильно повлиять как на управление биоразнообразием, так и на защиту побережья", — заявила Салли Хакер.
Дюны составляют почти половину общей береговой линии Орегона и Вашингтона и четверть побережья Калифорнии. С начала XX века целенаправленная посадка трав рода Ammophila использовалась как инструмент для стабилизации подвижной песчаной среды.
Эти травы растут жёсткими, крепкими кочками высотой до 4 футов (1,2 м). Их мощная корневищная система помогает стабилизировать песок и позволяет быстро захватывать территорию. Такие кочки способны улавливать песок и наращивать дюны со скоростью до 3 футов (0,9 м) в год.
"К 1950-м годам Ammophila arenaria распространилась от Мексики до Канады, создавая высокие, сплошные прибрежные дюны", — сказала Ребекка Мостоу. — "В середине этого распространения, в 1930-х, Ammophila breviligulata была высажена в дюнах возле реки Колумбия. За следующие 50 лет она продвинулась на север и стала доминировать на песчаном побережье Вашингтона. Нет сомнений, что распространение этих трав положительно повлияло на развитие территорий, стабилизировав грунт и создав дюны, защищающие береговую линию".
Однако, как и многие интродуцированные виды, эти травы несут экологические издержки для местной флоры и фауны. Устойчивые к вредителям и выпасу, выносливые, густо растущие растения изменили экологию дюн, вытеснив местные виды, включая розовую вербену и находящегося под угрозой исчезновения западного зуйка.
Исследователи OSU сообщают, что гибрид A. arenaria и A. breviligulata был обнаружен в общей сложности в 12 местах в Вашингтоне и Орегоне. Морфология растений (их внешний вид и строение) соответствует гибридизации, а генотипирование и сравнение размеров генома показывают, что гибрид является первым поколением смеси двух завезённых трав, ареалы которых перекрываются.
"Возникновение новых гибридных зон — экологически важное следствие интродукции и инвазии видов", — отметила Мостоу. — "Гибридизация между разными видами может привести к потоку генов между родительскими видами или создать новые таксоны, способные изменить динамику инвазии или экосистемные услуги. Насколько нам известно, северо-запад Тихого океана — единственное место в мире, где у двух видов Ammophila была возможность скрещиваться".
Хакер отмечает, что A. breviligulata лучше A. arenaria закрепляется в экосистеме (она лучше конкурирует), но A. arenaria строит более высокие дюны. Эти сильные и слабые стороны связаны с различиями в плотности травы, морфологии, форме роста и их влиянии на улавливание песка.
"Если гибрид превзойдёт своих родителей по признакам, связанным с формированием дюн (а это вполне возможно), то его распространение может повлиять на форму и размер дюн и иметь огромные последствия в масштабе всей экосистемы", — сказала она. — "Гибридизация может в итоге привести к появлению действительно инвазивного таксона или усилить инвазивный потенциал любого из родительских видов".
Текущие исследования включают компонент гражданской науки: отдыхающих на пляже приглашают искать и фотографировать образцы гибрида. Подробности доступны на платформе iNaturalist.