Bei invasiven gebietsfremden Arten kann es schnell zu evolutionären Veränderungen kommen. Obwohl angenommen wird, dass mehrere Mechanismen die Anpassung hemmen, z. B. eine geringe genetische Variabilität, wurde wiederholt eine lokale Anpassung invasiver gebietsfremder Pflanzen an bestimmte Lebensraumtypen nachgewiesen. Es wurde vorgeschlagen, invasive gebietsfremde Arten als Modellorganismen für die Untersuchung ökologischer und evolutionärer Prozesse in Echtzeit zu verwenden.
Eine prominente invasive gebietsfremde Pflanzenart, die über einen langen Zeitraum verschiedene Lebensräume in Europa besiedelt hat, ist Impatiens glandulifera. Im besiedelten Verbreitungsgebiet kommt diese Art häufig in naturnahen Habitaten vor, vor allem in Uferhabitaten, Mooren, mesotrophen Grünland und Laubwäldern. Impatiens glandulifera ist eine geeignete Art, um die lokale Anpassung an verschiedene Lebensräume zu untersuchen, da es sich um eine einjährige Auskreuzung mit potenziell schneller Evolution handelt.
Ein kürzlich erschienener Artikel in Annals of Botany kombiniert Feld- und Gewächshausexperimente zum Studium Drüsige Impatiens (Himalaya-Springkraut), das in Mitteleuropa in verschiedene Lebensräume eingedrungen ist, die bemerkenswerte Unterschiede in Schatten, Bodensäure und Konkurrenz aufweisen. Die Autoren finden in dieser Studie keinen Hinweis auf eine lokale Anpassung. Ihre Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Art mit Umweltschwankungen durch eine hohe phänotypische Plastizität zurechtkommt, die einer „Jack-and-Master“-Strategie folgt, mit der sie in der Lage ist, eine hohe Fitness unter einer Vielzahl von Umweltbedingungen aufrechtzuerhalten, aber besonders gut darin abschneidet günstige Lebensräume.
Pahl, AT, Kollmann, J., Mayer, A., & Haider, S. (2013) Keine Hinweise auf lokale Anpassung einer invasiven gebietsfremden Pflanze: Feld- und Gewächshausexperimente zur Nachverfolgung einer Kolonisierungssequenz. Annals of Botany, 112(9), 1921-1930.
Hintergrund: Lokale Anpassung ermöglicht es Pflanzenarten, unter verschiedenen Umweltbedingungen zu überleben. Evolutionäre Veränderungen können bei invasiven einjährigen Arten schnell auftreten und führen nachweislich zu lokalen Anpassungen. Allerdings sind die Muster und Mechanismen der lokalen Anpassung in invasiven Arten entlang von Besiedlungssequenzen noch nicht verstanden. So wird in dieser Studie das außerirdische Jahrbuch Drüsige Impatiens wurde verwendet, um die lokale Anpassung an verschiedene Lebensräume zu untersuchen, die nacheinander in Mitteleuropa befallen wurden.
Methoden: Ein reziprokes Transplantationsexperiment wurde mit 15 Populationen aus alluvialen Laubwäldern, Brachwiesen und Nadelwäldern im Hochland durchgeführt, und ein Gewächshausexperiment wurde durchgeführt, in dem Pflanzen aus diesen Lebensräumen unter Behandlungen gezüchtet wurden, die die Hauptunterscheidungsmerkmale des Lebensraums widerspiegeln (Schatten, Bodensäure, Wettbewerb).
Ergebnisse: Die Biomasseproduktion, die spezifische Blattfläche, die Pflanzenhöhe und die relative Wachstumsrate unterschieden sich zwischen den Habitaten im Feldversuch und zwischen den Behandlungen im Gewächshaus, aber nicht zwischen den Samenherkünften. Insgesamt gab es in beiden Experimenten keinen Hinweis auf eine lokale Anpassung.
Fazit: Seit I. Glandulifera ein erfolgreicher Eindringling in viele Lebensräume ist, ohne eine lokale Anpassung zu zeigen, wird vermutet, dass die Art mit Umweltschwankungen durch eine hohe phänotypische Plastizität fertig wird. Die Art scheint einer „Jack-and-Master“-Strategie zu folgen, dh sie ist in der Lage, unter einer Vielzahl von Umweltbedingungen eine hohe Fitness aufrechtzuerhalten, entwickelt sich aber besonders gut in günstigen Habitaten. Daher basiert die vorgeschlagene Besiedlungssequenz wahrscheinlich hauptsächlich auf Änderungen des Ausbreitungsdrucks. Es wird geschlussfolgert, dass invasive gebietsfremde Pflanzen ohne lokale Anpassung in bestimmten Lebensräumen dominant werden können.
