Kaip evoliucija keičia biologines invazijas

Laiko dėsnis (Birželis 2019).

Anonim

Biologinės invazijos kelia didelę grėsmę biologinei įvairovei, tačiau mažai žinoma, kaip evoliucija ilgainiui gali pakeisti savo poveikį.

Dabar Rutgerso universiteto mokslininkai atliko pirmąjį tyrimą, kaip evoliucija prasidėjo po invazijų, pakeičiančių vietines sistemas.

Eksperimentinės invazijos - išsamūs eksperimentai, kuriuos parengė doktorantė Cara A. Faillace ir jos patarėjas profesorius Peter J. Morin, vyko stikliniame indelyje, tinkančiame pikantiškam džemui ar drebučiui, su tūkstančiais mikroskopinių organizmų iš abiejų pusių. Įplaukę į stiklainius - nepažymėtą teritoriją - užpuolikai laimėjo keletą kovų ir prarado kai kuriuos prieš "vietinius".

"Dažnai mes žinome pradinį invazinių rūšių poveikį, bet mes nežinome ilgalaikio poveikio, jei viskas bus geresnė ar blogesnė", - sakė Morinas, žymiausias ekologijos, evoliucijos ir gamtinių išteklių departamento profesorius Aplinkos ir biologijos mokslų mokykla. "Cara nustatė, kad gali įvykti abu dalykai, ir tai labai priklausys nuo įvairovės biologijos detalių ir įsiveržtos bendruomenės biologijos".

"Rutgers" mokslininkai bendradarbiavo " Nature Ecology & Evolution " tyrime "Evolution paverčia invazijų padarinius eksperimentinėse bendruomenėse".

Paprastai biologinės invazijos atsiskleidžia, kai žmonės pristato egzotines rūšis - net atsitiktinai ar tiksliai - į vietoves, kuriose jos nėra vietinės, - sakė Faillace. Invazinės rūšys, egzotiškų rūšių pogrupis, paprastai yra ekologiškai ar ekonomiškai žalingos.

"Invazijos gali sukelti išnykimą, o tai pasaulyje yra dokumentuota", - sakė ji. "Jie taip pat gali sumažinti įvairovę per konkurenciją, grožį ir kai jie įveda patogeną".

Savo tyrime Rutgerso tyrėjai palygino rezidentų ir invazinių rūšių populiacijų efektyvumą prieš ir po to, kai jie sąveikavo ir galėjo išsivystyti, apie 200-400 kartų. Jie naudojo dvi skirtingas gyventojų grupes, sudarytas iš vandens bakterijų, cileatų - protozoanų su plaukais panašių projekcijų, vadinamų blakstienomis ir rotiferiais, organizmais, turinčiais kilpelėmis užsiūtos burnos ir ištraukiamos kojos. Ciuliantai ir rotifers buvo surinkti iš Bamboo Pond Rutgers Gardens, New Brunswick.

Beveik dvejų metų eksperimentuose viena rūšis iš kiekvienos grupės buvo paskirta kaip kitos bendruomenės užpuolikas. Vienoje grupėje buvo penki ciliatai ir rotiferis. Kitoje grupėje buvo trys skirtingi ciliatai ir kita rotifer.

"Organų" pasauliai buvo laisvai uždaromi 8, 5 uncijos indai - apie želatinę stiklainį. Į stiklainius buvo maisto, vitaminų, sterilaus vandens ir dviejų sterilių kviečių sėklų papildomų maistinių medžiagų.

Morin sakė, kad šimtai tūkstančių protozoanų buvo mikrokosmoso ar stiklainiai, o populiacijos pasidarė gana greitai, turinčios daugybę galimybių mutacijoms.

"Kiekvieną kartą, kai žmogus dalijamasi, jis vis dar gyvas, o daugumoje šių organizmų daugintis trunka šešiolika", - sakė jis.

Tyrimo rezultatai parodė, kad mikrobų sąveika pakeitė rezidentų ir invazinių rūšių veiklą, ir mokslininkai mano, kad evoliucija sukėlė veiklos skirtumus.

Iš pradžių gausu pora rūšių, bet po to, kai buvo įsiveržtos, jie išnyko (jų negalėjo rasti jar), pridūrė Faillace.

Gamtoje dauguma biologinių invazijų yra atsitiktiniai, sakė Morin.

"Buvo keli bandymai įkurti Šiaurės Amerikoje šiaurę įmestą šiaurę, o tai buvo tyčinis", - sakė jis. "Dabar jie yra kiekvienos gimtojos paukštės".

"Čigonai buvo nukelti į Šiaurės Ameriką asmenimis, kurie norėjo sužinoti, ar jie galėtų sukurti šilko gamybą naudojant čigonus", - sakė Morinas. "Jie buvo laikomi narvei, jie buvo paleisti, o visa kita - istorija".

Vis dėlto daugybė organizmų, tokių kaip smaragdas, pelenų gręžtuvas, kuris žudo pelenines medžius, atsitiktinai pateko per komerciją, - sakė Faillace. Joje yra ir Azijos karališkasis vabalas, kuris taip pat puola ir nužudo medžius ir galbūt pateko į laivybos konteinerius ar padėklus.

Pasak mokslininkų, biologinės invazijos ypač kenkia, kai įvyksta plėšrikas arba patogenai ir kai vietinės rūšys niekada nesusidūrė su plėšrūnu.

"Klimato kaita yra pagrindinis biologinių invazijų veiksnys, ir jo poveikis greičiausiai didės, - sakė Faillace.

"Manoma, kad kai klimatas pasikeis, gali pasikeisti rūšys, kurios gali įsibrauti, arba įvairovės, kurios įsiveržė, ribos", - sakė ji.

"Bottom line yra tai, kad mes turėtume tikėtis, kad pokyčiai invazinių rūšių, kaip įsibrovėlių ir vietinių rūšių, poveikis kinta laikui bėgant", - sakė Morinas.

menu
menu