Климатични промени: растенията, които губят

Генетичното тясно място и високата специализация биха могли да попречат на растенията да се адаптират

Изменението на климата може драстично да промени флората на земята. © Ромоло Тавани / thinkstock
чете на глас

Високоспециализиран и генетично не много гъвкав: Има такива растения, които климатичните промени с настоящата си скорост вероятно представляват непреодолими предизвикателства. Това вече е доказано от изследователи на два вида крена с пяна. Двата вида са загубили генетичното разнообразие в хода на своето развитие и освен това се намират само в ограничен хабитат - това може да бъде тяхната съдба в бъдеще.

Изменението на климата ще промени драстично местообитанията на нашата планета в бъдеще. Това важи и за растителния свят. Изследователите предполагат, че нарастващото затопляне в много региони има отрицателен ефект върху местното биоразнообразие. За тези, които не могат да се адаптират към новите условия, неизбежно трябва да отстъпят.

Адаптирането като предизвикателство

Но пред това предизвикателство кои растения ще се окажат истински адаптивни художници - и кой ще загуби? Популационните генетици Карл Шмид от Университета в Хохенхайм сега изследват този въпрос, като използват примера за двата вида пенеста креса Arabidopsis pedemontana и Arabidopsis cebennensis.

Cruciferae растат за предпочитане близо до торентите в италианските Алпи или френските Севенни и са, според изследователите, примерен модел за конкретен вид растение: „Тъй като нещата стоят, климатичните промени изглеждат толкова бързо, че тези растения имат само малко количество Имайте шанс: просто умирате. "

Специалистите изпитват трудности

Но защо растенията като двата вида кресове са предопределените губещи на глобалното затопляне? Има две основни причини за това, както отчитат Шмид и неговите колеги. От една страна, растенията са обречени от силната им специализация: „Двата вида са ендемични, така че имат много малка площ на разпространение. В допълнение, те процъфтяват само при определени условия: не понасят топли температури и се нуждаят от много вода, защото могат да я съхраняват само лошо “, казва Шмид. показ

Освен това и двата вида почти не са устойчиви на враждебни насекоми и болести като мана. Досега това не е проблем в хладните, богати на вода планински райони, където се срещат двата вида. Но поради климатичните промени тук температурите също се повишават. Резултатът: вредни насекоми и патогени проникват във все по-високи и по-високи позиции.

Липса на генетично разнообразие

Следователно за специалистите промяна в местообитанието им би било по-малко лесно да се търпи, отколкото за растенията, които могат да се справят с различни условия и са по-устойчиви. Единственото решение на процесите на пенообразуване: те трябва да се адаптират към новата си среда чрез генетична модификация.

Но това трябва да бъде потенциално неразрешима задача и за двата вида. Например, учените откриха, че по-специално един от двата вида има много малко генетично разнообразие. Това показва, че видът е претърпял така нареченото генетично тясно тяло по време на своята еволюция. Поради случайни селекционни процеси голяма част от генетичното разнообразие се губи. Резултатът е популация, която е по-малко адаптирана.

„Лошо позициониран“

Вторият крес в снопа се оценява с малко по-голямо генетично разнообразие. Въпреки това, той е по-често срещан в много по-малък хабитат от неговия роднина. Според екипа дори малък размер на популацията е фактор, който може да повлияе на видовете. Следователно и двата вида са недобросъвестни за промените в околната среда, съветва Шмид.

"Ако, както се очаква, изменението на климата изисква бърза генетична адаптация, можем да предположим, че тези два вида няма да го направят", заключи той.

Спасяване чрез пресичане?

За да направят пенещите култури подходящи за изменението на климата, изследователите се опитали да кръстосват двата вида със сродни видове Arabidopsis. Опитът обаче бе неуспешен. Само заедно двамата баща плодородни потомство. Кръстосването с други видове изглежда не е изход от генетичната задънена улица.

В бъдеще Шмид и неговите колеги искат да проучат допълнително семейната история и физиологичните свойства на пяната, за да разберат повече за причините за силната им специализация и тяхната адаптивност.

(Университет в Хохенхайм, 10 май 2017 г. - DAL)