侵入性本土物种之间共同进化的第一个证据

作者:却贝最

葛根,女贞和大蒜芥菜等入侵物种可以破坏生态系统,直到现在,科学家几乎没有理由相信本土植物可以成功地进行防御。乔治亚大学的一项新研究表明,一些原生的透食植物已经进化出对侵入性大蒜芥菜植物的抗性 - 并且入侵植物似乎正在发起反击。该研究发表在“美国国家科学院院刊”的早期版本中,被认为是天然和入侵植物物种之间共同进化的第一个证据。研究作者,UGA富兰克林艺术与科学学院植物生物学助理教授理查德兰考说:“这项研究的意义令人鼓舞,因为它们表明本土植物并没有将这种入侵置于其中。” “它表明,如果你采取更长远的观点 - 几个世纪的时间尺度 - 外来物种可以以对当地人来说问题较少的方式融入他们的社区。”大蒜芥末(Alliaria petiolata)被引入美国。大约150年前从欧洲首先在纽约和弗吉尼亚州,然后到芝加哥地区。有毒植物继续在东北部,中西部和东南部迅速蔓延。 “这是一个非常讨厌的植物,”Lankau说,因为它可以在森林的地下形成密集的地毯,即使在从一个地区移走后,也可以在一年内重新建立。该植物的大部分成功是由于化学战与一种名为sinigrin的化合物一起运作而产生的,该化合物可以杀死真菌,帮助原生植物从土壤中提取养分。这种化学物质对北美来说相对较新,这种新颖性使大蒜芥末具有巨大的竞争优势。通过在五个州进行了三年的一系列温室和田间试验,Lankau已经证明入侵大蒜芥菜在存在更多当地植物的地区产生更多的黑芥子苷。他发现,由于它们占据同一森林林下栖息地而被选择用于研究的本地clearweed(Pilea pumila)植物在两种物种具有较长共存历史的区域中显示出较高水平的对sinigrin的抗性。 “看起来本土植物是根据入侵者的特征进化而来的,”Lankau说。除了将清澈种子移植回原产地外,Lankau还将其种植在所有其他研究地点并监测其生长情况。每个地点都有其独特的土壤化学和气候,Lankau说他希望这些植物能够展现出主场优势。相反,他发现对入侵者有抵抗力的本土植物在受到严重侵袭的地点中表现最佳,无论它们来自何处。令人惊讶的是,他发现在几乎没有大蒜芥末的地区,对黑芥子素有抗性的植物实际上比它们耐药性差的植物更差。 “对于那些正在不断变化的人群来说,这并不是一件好事,”Lankau说。 “因为它们在没有大蒜芥末的情况下不太成功,它们对入侵物种的抵抗是有代价的。”总之,这些发现表明,天然和入侵物种可以在很长一段时间内达到平衡。 Lankau说,这项研究还提出了人类可以帮助加速生态系统适应入侵物种的可能性。他解释说,移除入侵物种和重新种植当地人通常会导致失败,但是从植物有时间适应入侵者的地区用原生植物取代入侵物种可能会更有效。例如,土地管理者可以使用更有可能抵抗大蒜芥末的纽约植物,而不是从密歇根州最近入侵的土地上重新种植明目鱼。 “当人们谈论进化时,它通常是过去式,”Lankau说。 “但这项研究的一个重要信息是,这是一个可以快速发生的持续过程。这项研究表明,我们可以通过进化知情管理来启动这一过程。“这项研究得到了国家科学基金会的支持。 - 网络上:....