Быстрая эволюция помогает распространению чужеродных видов растений

Бельгийские биологи под руководством исследователей из KU Leuven впервые представили генетические доказательства того, что быстрая эволюция может помочь чужеродным видам растений распространяться в новых условиях. Используя образцы из вековых гербариев и анализ ДНК, ученые восстановили генетические адаптации, которые претерпела резуха пиренейская (Sisymbrium austriacum subsp. chrysanthum) перед своим быстрым распространением в Бельгии.

Это растение, произрастающее в горах Южной Европы, впервые было зарегистрировано в Бельгии (в 1200 км к северу от естественного ареала) в первой половине XIX века. Семена, вероятно, были занесены вместе с шерстью в районе Вервье. Растение укоренилось на берегах реки Весдр, а затем распространилось по бассейну Мааса в сторону Нидерландов.

История колонизации хорошо задокументирована. Исследователи извлекли ДНК из засушенных образцов резухи из гербариев XIX и XX веков и сравнили её с генетическим профилем современных образцов из Бельгии и Пиренеев. Это позволило реконструировать, когда и как чужеродный вид генетически адаптировался к новой среде.

20 поколений

Наибольшие генетические различия были обнаружены в наборе генов, регулирующих время цветения — важный признак приспособленности. При сравнении современных растений из Бельгии и Пиренеев, выращенных в бельгийских условиях, бельгийский вариант цвел позже.

Анализ ДНК показывает, что бельгийский вариант генетически адаптировался довольно быстро — примерно за 20 поколений. Это, вероятно, помогло растению выжить и распространиться.

Полученные данные важны, поскольку до сих пор доказательств гипотезы о том, что чужеродные растения могут распространяться после периода быстрой генетической адаптации, было очень мало.

Результаты также предполагают, что следует опасаться «латентных» чужеродных видов. Эти растения могут присутствовать в небольшом количестве годами, прежде чем начнут распространяться в результате генетической адаптации. Резуха пиренейская безвредна, но некоторые инвазивные виды могут стать настоящим бедствием. И это может произойти даже после периода беспроблемного присутствия в новой среде.