Звездопады растений: ключ к пониманию реакции на глобальное потепление
Биологи из Университета Вашингтона в Сент-Луисе изучают, как современные виды пережили глобальное потепление в конце плейстоцена, чтобы предсказать их реакцию на текущие климатические изменения.
Объект исследования
Исследование сосредоточено на трех видах рода додекатеон (Dodecatheon), или «падающая звезда»:
- Додекатеон аметистовый (D. amethystinum) — редкий вид, обитает на известняковых скалах.
- Додекатеон Френча (D. frenchii) — редкий вид, обитает в нишах песчаниковых скал.
- Додекатеон Мида (D. meadia) — широко распространенный вид.
Цель — выяснить, являются ли редкие виды реликтами ледникового периода, отступившими в убежища, или просто экотипами (местными вариантами) широко распространенного вида D. meadia.
Гипотезы и предсказания
- Гипотеза реликта: редкие виды генетически уникальны и далекие популяции одного реликтового вида должны быть более схожи между собой, чем с соседними популяциями другого вида.
- Гипотеза экотипа: редкие виды генетически близки к широко распространенному виду и больше похожи на соседние популяции, чем на удаленные.
Методы
Брэд Оберле собрал образцы растений по всему востоку США. Для анализа использовались:
- Измерение удельной площади листа (specific leaf area) как индикатор адаптации к среде.
- Генетический анализ с использованием секвенирования ДНК и метода AFLP (amplified fragment-length polymorphism).
Результаты
Исследование, опубликованное в PNAS, дало смешанный результат:
- Додекатеон аметистовый (D. amethystinum) — вероятно, реликт. Популяции из Висконсина и Пенсильвании генетически уникальны и схожи между собой, несмотря на большое расстояние.
- Додекатеон Френча (D. frenchii) — вероятно, экотип D. meadia. Не отличается от него генетически, несмотря на разный внешний вид и среду обитания.
Выводы для сохранения видов
- Додекатеон аметистовый генетически уникален и уязвим. При дальнейшем потеплении ему грозит вымирание, поэтому он должен быть приоритетом для охраны.
- Додекатеон Френча, как экотип, потенциально способен адаптироваться к изменениям климата. Его природоохранная ценность эквивалентна любой случайной популяции D. meadia.
Важное предостережение: современное антропогенное потепление происходит быстрее, а среда фрагментирована, поэтому реакция видов может отличаться от той, что была в конце плейстоцена.