Эволюционные исследования сельскохозяйственных культур: «Эгоистичные» растения дают меньший урожай

Исследование Копенгагенского университета, опубликованное в журнале Ecology, показывает, что признаки, повышающие конкурентоспособность отдельного растения, не обязательно ведут к увеличению общего урожая группы растений в поле.

Профессор экологии растений Якоб Вайнер и его коллеги из Китая провели эксперимент, высадив 35 различных сортов пшеницы на полевых участках в монокультурах (группы одного сорта) и поликультурах (смеси всех сортов).

Результаты показали:

• Конкурентные сорта пшеницы давали посредственный урожай при выращивании в группах одного сорта (стандартная сельскохозяйственная практика).
• Менее конкурентные сорта, напротив, давали больший урожай в тех же условиях.

Это открытие указывает на необходимость нового подхода в селекции растений — группового отбора, а не отбора по индивидуальной приспособленности.

«Сельскохозяйственные культуры можно сравнить со спортивной командой. Если каждый игрок будет вознаграждаться за забитые голлы, команда в целом забьёт меньше, чем если бы игроки сотрудничали. Точно так же мы не можем повысить урожайность, отбирая для селекции наиболее успешные растения-одиночки», — объясняет Якоб Вайнер.

Научная гипотеза, лежащая в основе исследования, такова: «эгоистичные» растения-конкуренты тратят много ресурсов на борьбу друг с другом, и у них остаётся меньше ресурсов для формирования высокого урожая по сравнению с менее конкурентными растениями.

Революция в селекции растений

По мнению Якоба Вайнера, результаты должны изменить общую парадигму современной селекции. Новые принципы должны поощрять отбор сортов на основе характеристик группового отбора — явления, редко наблюдаемого в природе.

Многие селекционные программы, особенно в области генной инженерии, направлены на создание «лучших» растений (например, с более эффективным фотосинтезом). С эволюционной точки зрения эти усилия вряд ли будут успешными, поскольку естественный отбор оптимизировал эти признаки миллионы лет.

«Мы можем превзойти естественный отбор, только если попытаемся сделать то, чего он не делает, — например, выведем неэгоистичные растения», — говорит Вайнер.