Растения-"нарушители правил" могут пережить изменение климата

Растения, которые нарушают некоторые "правила" экологии, адаптируясь нетрадиционными способами, могут иметь более высокие шансы пережить изменение климата. К такому выводу пришли исследователи из Университета Квинсленда и Тринити-колледжа в Дублине.

Учёные изучили скромный подорожник ланцетолистный (Plantago lanceolata), чтобы понять, как он стал одним из самых успешно распространённых видов растений в мире.

Международная команда из 48 экологов создала 53 наблюдательных участка в 21 стране, пометила тысячи отдельных растений, отслеживала гибель растений и появление новых всходов, подсчитывала цветы и семена, а также анализировала ДНК, чтобы определить, сколько отдельных растений исторически было интродуцировано за пределами Европы.

Их открытие противоречило существующим постулатам экологической науки. Оказалось, что некоторые "правила экологии" просто не применяются к этому виду.

Одно из этих правил описывает, как генетическое разнообразие производится изменениями в размере популяции. Маленькие популяции, как правило, имеют мало генетического разнообразия, в то время как большие популяции с большим количеством потомства — больше. Генетическое разнообразие — это сырьё, на котором действует эволюция; большее разнообразие означает, что растения лучше способны адаптироваться к изменениям окружающей среды.

Ключевое открытие:

  • В естественном ареале (Европе) уровень генетического разнообразия подорожника определялся окружающей средой — он "играл по правилам".
  • В новых средах "нарушители правил" адаптировались лучше большинства других растений.

Успех подорожника оказался обусловлен множественными интродукциями по всему миру. Анализ ДНК показал, что постоянное занесение в Австралию, Новую Зеландию, Северную Америку, Японию и Южную Африку быстро повышало генетическое разнообразие. Это давало этим "экспатам" более высокую способность к адаптации.

Значение исследования:

  1. Множественные интродукции смешивают генетический материал и делают инвазивные растения более успешными очень быстро. Это важное открытие, учитывая, что инвазивные виды вызывают вымирание и обходятся правительствам в миллиарды долларов.
  2. Исследования инвазивных растений дают нам подсказки о том, как наши аборигенные растения могут адаптироваться к изменению климата.

Исследование опубликовано в PNAS.