Kliimamuutused: kaotajad taimed

Geneetiline kitsaskoht ja kõrge spetsialiseerumine võivad takistada taimede kohanemist

Kliimamuutused võivad drastiliselt muuta maakera taimestikku. © Romolo Tavani / mõttekoda
ettelugemist

Väga spetsialiseerunud ja geneetiliselt mitte eriti paindlikud: on olemas selliseid taimeliike, mille kliimamuutus oma praeguse kiirusega tekitab ilmselt ületamatuid väljakutseid. Seda on nüüd teadlased näidanud kahte tüüpi vahtkressi osas. Need kaks liiki on oma arengu käigus kaotanud geneetilise mitmekesisuse ja pealegi leidub neid piiratud elupaigas - see võib olla nende saatus tulevikus.

Kliimamuutused muudavad tulevikus meie planeedi elupaiku drastiliselt. See kehtib ka taimede maailma kohta. Teadlaste hinnangul on suureneval soojenemisel paljudes piirkondades negatiivne mõju kohalikule bioloogilisele mitmekesisusele. Neile, kes ei suuda uute tingimustega kohaneda, tuleb paratamatult järele anda.

Kohanemine kui väljakutse

Kuid millised taimed osutuvad selle väljakutse taustal tõelisteks adaptiivseteks kunstnikeks - ja kes kaotavad? Hohenheimi ülikooli populatsioonigeneetikud Karl Schmid on seda küsimust nüüd uurinud, kasutades kahte tüüpi vahukoore Arabidopsis pedemontana ja Arabidopsis cebennensis näidet.

Ristõielised kasvavad eelistatavalt padrunite lähedal Itaalia Alpides või Prantsuse Cévenneses ning on teadlaste sõnul väga konkreetse taimeliigi näidismudel: "Praeguses olukorras näivad kliimamuutused edenevat nii kiiresti, et nendel taimedel on vaid väike kogus Sul on võimalus: sa lihtsalt surid välja. "

Spetsialistidel on raske

Kuid miks on kahe kressiliigi taimed globaalse soojenemise eeldatavad kaotajad? Nagu Schmid ja tema kolleegid teatavad, on sellel kaks peamist põhjust. Ühest küljest on taimed hukule määratud nende tugeva spetsialiseerumise tõttu: "Need kaks liiki on endeemilised, seega on neil väga väike levikuala. Lisaks õitsevad nad ainult teatud tingimustel: nad ei talu sooja temperatuuri ja vajavad palju vett, kuna suudavad seda ainult halvasti säilitada, "ütleb Schmid. kuva

Lisaks on mõlemad liigid vaevu vastupidavad vaenulikele putukatele ja sellistele haigustele nagu hallitus. Siiani pole see olnud probleemiks jahedates, vesirikastes mägipiirkondades, kus need kaks liiki esinevad. Kuid kliimamuutuste tõttu tõusevad ka siin temperatuurid. Tulemus: kahjulikud putukad ja patogeenid tungivad kõrgematesse ja kõrgematesse kohtadesse.

Geneetilise mitmekesisuse puudumine

Spetsialistide jaoks oleks nende elupaiga muutmine seetõttu vähem lihtne kui taimede puhul, mis saavad hakkama erinevate tingimustega ja on vastupidavamad. Ainus lahendus vahutamisprotsessidele: nad peavad geneetilise muundamise abil oma uue keskkonnaga kohanema.

Kuid see peaks olema mõlemale liigile potentsiaalselt lahendamatu ülesanne. Näiteks leidsid teadlased, et eriti ühel kahest liigist on väga väike geneetiline mitmekesisus. See näitab, et liik on oma evolutsiooni käigus läbinud niinimetatud geneetilise kitsaskoha. Juhuslike valikuprotsesside tõttu kaob suur osa geneetilisest mitmekesisusest. Tulemuseks on vähem kohanemisvõimeline elanikkond.

"Halvasti paigutatud"

Teise küüsis oleva kressi hinne on pisut kõrgema geneetilise mitmekesisusega. Kuid see on tavalisem palju väiksemas elupaigas kui tema sugulane. Isegi väike populatsiooni suurus on meeskonna sõnul tegur, mis võib liike mõjutada. Mõlemad liigid on seega keskkonnamuutuste jaoks halvasti põhjustatud, soovitab Schmid.

"Kui ootuspäraselt nõuab kliimamuutus kiiret geneetilist kohanemist, võime eeldada, et need kaks liiki seda ei tee, " lõpetas ta.

Kas pääsete ületamisega?

Selleks, et muuta vahutavad põllukultuurid kliimamuutustele sobivaks, proovisid teadlased neid kahte liiki ristata omavahel seotud Arabidopsise liikidega. Kuid katse oli ebaõnnestunud. Ainult koos tegid kaks isa viljakaid järglasi. Ristumine teiste liikidega ei näi olevat väljapääs geneetilisest ummikseisust.

Tulevikus soovivad Schmid ja tema kolleegid vahu perekonna ajalugu ja füsioloogilisi omadusi veelgi uurida, et saada rohkem teada nende tugeva spetsialiseerumise põhjuste ja kohanemisvõime kohta.

(Hohenheimi ülikool, 10. mai 2017 - DAL)