Ученые раскрыли механизм быстрой адаптации инвазивных растений

Согласно исследованиям Королевского колледжа Лондона, агрессивный характер инвазивных растений обусловлен преимуществами, которые сформировались задолго до их появления в новых местах. Ученые представили экспериментальные данные, подтверждающие «гипотезу эволюционного дисбаланса» — теорию, согласно которой виды, происходящие из высококонкурентных и эволюционно разнообразных экосистем, обладают лучшей способностью доминировать, когда попадают в новые среды.

Для проверки данной теории были проведены эксперименты на лугах Центральной Европы. Ученые внедрили 166 видов растений в уже существующие сообщества и наблюдали за их выживаемостью в течение нескольких вегетационных сезонов.

Разнообразие способствует формированию конкурентоспособности

Результаты исследования показали, что растения из регионов с высоким филогенетическим разнообразием, то есть эволюционировавшие среди большого числа отдаленно родственных видов, с большей вероятностью приживались и выживали в течение первого года. Такие виды успешно развивались как в нетронутых, так и в нарушенных экосистемах. Обычно нарушения, например, эрозия почвы или изменения в землепользовании, считаются необходимыми для распространения инвазивных видов, так как они снижают конкуренцию. Однако в данном исследовании некоторые растения преодолевали конкуренцию без подобного преимущества.

Напротив, виды с менее разнообразным эволюционным прошлым для успешной адаптации нуждались в благоприятных внешних факторах, что подчеркивает важность эволюционной составляющей в формировании конкурентоспособности.

Эволюция в основе успеха

Климатическая совместимость также играла важную роль. Растения легче приживались, если климат новой среды был похож на их родной, особенно по уровню осадков. Тем не менее, виды из сильно отличающихся регионов иногда лучше переносили температурные колебания, что говорит о том, что эволюционные преимущества могут частично компенсировать различия в окружающей среде.

Анализ характеристик растений выявил, что виды из регионов с богатым биоразнообразием имеют признаки, связанные с быстрым ростом и эффективным использованием ресурсов, что способствует их успеху в конкурентной борьбе.

Выводы, полученные в данном исследовании, важны для прогнозирования и контроля инвазивных видов. Регионы с высоким эволюционным разнообразием могут служить источниками особенно конкурентоспособных инвазивных растений, тогда как экосистемы с меньшим разнообразием, включая островные, могут быть более уязвимыми для таких вторжений.

Проблема инвазивных видов становится все более актуальной. Во Всероссийском центре карантина растений (ФГБУ «ВНИИКР» Россельхознадзора) изучают чужеродные инвазивные растения, проводят анализ их фитосанитарного риска и разрабатывают методы борьбы с ними.