Разное влияние взрослых деревьев на потомство и неродственные проростки в субтропическом лесу
Важный механизм, способствующий сосуществованию видов, — это конспецифичная отрицательная зависимость от плотности (CNDD). Она подавляет соседей того же вида за счёт накопления специфичных для хозяина врагов (например, патогенов) рядом со взрослыми деревьями, тем самым освобождая пространство для видов-гетероспецификов.
Естественные враги могут быть специфичны к генотипу. Вопрос о том, регулирует ли генетическое родство внутри вида между проростками и взрослыми соседями силу CNDD, является ключевым для объяснения механизмов сосуществования видов. Однако в естественных лесах это оставалось малоизученным из-за сложности определения родительско-дочерних связей между особями в природных популяциях.
Группа доктора Кепин Ма из Института ботаники Китайской академии наук провела исследование на 24-гектарной площадке динамики субтропического вечнозелёного широколиственного леса. Были отобраны 3002 особи доминирующего вида деревьев Castanopsis eyrei, и с помощью 12 микросателлитных маркеров установлены родительско-дочерние связи, чтобы оценить влияние генетического родства между взрослыми деревьями и проростками на рекрутирование сеянцев.
Результаты показали, что:
- Пиковые дистанции рекрутирования потомства смещаются от материнских деревьев по мере прохождения жизненных стадий. Эффективность рекрутирования потомства значительно ниже в непосредственной близости от материнских деревьев.
- Эффективность рекрутирования (показатель вероятности выживания) потомства по сравнению с неродственными проростками снижена вблизи взрослых деревьев на стадии перехода от сеянца к подросту. Это указывает, что демографическую динамику деревьев определяют взаимодействия, зависящие от генотипа.
- Генетическое сходство между особями одной когорты снижается на поздних стадиях жизненного цикла, что свидетельствует о зависящей от генетического родства смертности деревьев на протяжении всего онтогенеза.
В целом, результаты указывают, что сила CNDD и популяционная динамика зависят как от генетического родства, так и от пространственного расстояния до взрослых особей своего вида. Это предполагает, что ключевым драйвером могут быть естественные враги, специфичные к генотипу. Для полного понимания механизмов CNDD необходимы дальнейшие исследования взаимодействия между такими врагами и растениями-хозяевами.
Исследование опубликовано в журнале Science China Life Sciences.