In einer Zeit, die von Diskussionen über die Bedrohung vieler Pflanzen- und Tierarten geprägt ist, vergisst man leicht, dass sich einige Pflanzenarten in letzter Zeit prächtig entwickelt haben. Dazu gehören viele invasive Pflanzenarten. Invasive Pflanzenarten wachsen in neuen Umgebungen oft schnell und haben im Vergleich zu ihrem natürlichen Verbreitungsgebiet eine hohe Reproduktionsleistung. Die Ausweitung des Wachstumsgebiets bedeutet, dass invasive Arten relativ schnell in einer Vielzahl von Breitengraden und unterschiedlichen Umgebungen wachsen können.

Über verschiedene Breitengrade hinweg wurde für mehrere invasive Arten eine intraspezifische Variation (Variation innerhalb einer Art) in Merkmalen wie Zeitpunkt des Blühbeginns, Pflanzengröße und Biomasse aufgezeichnet. Ob diese Variation aus intraspezifischer genetischer Diversität oder phänotypischer Plastizität (der Fähigkeit von Pflanzen, ihre Eigenschaften als Reaktion auf Umweltfaktoren erblich zu variieren) entsteht. In ihrer jüngsten Veröffentlichung in Annals of BotanyKenny Helsen und seine Kollegen gehen auf diese und weitere Fragen ein. wie sich invasive Arten an neue Umgebungen anpassen, durch eine Untersuchung der einjährigen Pflanze Drüsige Impatiens Royle, das in Europa invasiv ist.

Die Autoren haben gesampelt Drüsige Impatiens Saatgut von verschiedenen europäischen Standorten in verschiedenen Breitengraden und züchtete sie zwei Generationen lang unter kontrollierten Gewächshausbedingungen. Helsen und Kollegen fanden heraus, dass Pflanzenhöhe und Biomasse mit zunehmendem Breitengrad abnahmen und die Blüte bei Pflanzen aus höheren Breiten früher begann. Diese Muster blieben über die beiden unter Gewächshausbedingungen gezüchteten Generationen hinweg konsistent, was darauf hindeutet, dass sie eher durch genetische Vielfalt als durch umweltbedingte Plastizität verursacht werden.

Dies wirft die Frage auf, ob die genetische Vielfalt direkt eine Folge der unterschiedlichen Breitengrade der Ausgangspopulationen war. Aufgezeichnete Variationen der Merkmale in verschiedenen Breitengraden zeigten, dass die Variation dieser Merkmale nicht vollständig vom Breitengrad selbst bestimmt wird, was darauf hindeutet, dass andere lokale Faktoren in der Ausgangspopulation ebenfalls die genetische Vielfalt beeinflussen, die der Merkmalsvariation zugrunde liegt.

Die Tatsache, dass Drüsige Impatiens Pflanzen haben in höheren Breitengraden eine geringere Höhe und Biomasse und werden von lokalen Umweltfaktoren beeinflusst, unterstützt die langjährige Stressgradientenhypothese, die vorhersagt, dass Arten in höheren Breitengraden weniger Konkurrenz erfahren und es sich daher leisten können, weniger in vegetatives Wachstum zu investieren. Helsen und Kollegen haben auch gemessen, wie sich die Fortpflanzungsmerkmale (Samenmasse und Samenmasse pro Individuum) mit dem Breitengrad der Quellpopulation veränderten, und fanden keine Trends davon mit dem Breitengrad. Es scheint also, dass invasive Arten ihre Fortpflanzungsmerkmale in jedem Breitengrad aufrechterhalten müssen, in dem sie wachsen, aber ihre vegetativen Merkmale entsprechend der Umgebung ändern können, die sie in verschiedenen Breitengraden vorfinden.

Das Fehlen einer Kovariation zwischen vegetativen und reproduktiven Merkmalen weist darauf hin, dass diese bei Invasoren „genetisch entkoppelt“ sind Drüsige Impatiens. Helsen und Kollegen weisen darauf hin, dass eine genetische Entkopplung von Merkmalen bei Arten mit hohen Raten sexueller Rekombination festgestellt wurde, was kompatibel ist Drüsige Impatiens als einjährige Pflanzenart und mit anderen Aspekten ihrer reproduktiven Entwicklung. In dieser Studie über invasive Impatiens Glandulifera, Es scheint daher, dass die Genetik regiert.

Hauptautor Kenny Helsen sagte gegenüber Botany One: „Erstens bietet unsere Studie aus Sicht der Invasion einige neue Einblicke in die verschiedenen Strategien Drüsige Impatiens nimmt entlang seines Wachstumsgradienten an, um seine hohe Fitness und Invasivität zu sichern. Diese Erkenntnisse werden uns hoffentlich helfen, sowohl die Invasivität als auch das Potenzial zur Ausrottung problematischer invasiver Arten besser zu verstehen. Zweitens ist unsere Studie für Evolutionsbiologen von Interesse, da sie zeigt, dass Anpassungsmuster entlang von Breitengradienten (oder Höhengradienten) gleichzeitig auf mehrere selektive Treiber reagieren könnten, was zu komplexeren Merkmalsmustern führt, als nur von der Zuordnungstheorie erwartet.