在海滩上的变化引进的植物经历了快速演变

一项新研究发现，自20世纪30年代引入澳大利亚以来，一种南非海滩雏菊经历了实质性和意想不到的变化。澳大利亚和丹麦的研究人员说，这是植物快速进化的一个“清晰而不寻常”的例子，并且提供了一些植物物种能够适应气候变化压力的希望。

但也存在不利因素。

“这种植物在不到一个世纪的时间内发生了翻天覆地的变化，”来自澳大利亚新南威尔士大学(UNSW)的共同作者Angela Moles说。

“这意味着他们正在不断发展，以便在澳大利亚成长，这意味着随着时间的推移，他们可能会变得更具侵略性。”

研究人员进行了一些顽固的侦探工作以获得他们的研究结果，这些研究结果发表在“ 皇家学会学报”B期刊上。

在早期的一项研究中，他们收集了来自南非和澳大利亚的海滩雏菊(Arctotheca populifolia)的种子，并通过定位共享的微卫星生成每个种群的遗传图谱 - 在生物体基因组的多个位置重复的短DNA序列。

在这项工作的基础上，他们利用遗传学确切地确定了当前澳大利亚植物来自南非的哪个海滩，从而在原始种群和引进种群之间建立了直接的遗传联系。

“这是我们获得父母人口的关键一步，因为这非常罕见，使我们能够进行最精确的进化比较，”新南威尔士大学的主要作者Claire Brandenburger说。

在建立了遗传联系之后，研究人员将植物种植了两代，以观察南非植物与澳大利亚植物相比如何生长，所有这些植物都在新南威尔士大学玻璃温室的受控条件下生长。

他们发现澳大利亚澳大利亚人口的形态现在与父母人口的形态截然不同。

特别是，虽然南非植物的叶子在成年后会形成独特的叶片，但澳大利亚植物的叶片保留了简单宽阔，圆润的青春形状。这是一种被称为paedomorphosis的现象 - 意思是“保持其儿童形式”。

“如果一位博物学家在200年前见过这两种植物，他们可能会将它们描述为不同的物种，因为它们看起来如此独特，”Brandenburger说。

“我们不确定这是否是一种适应性变化 - 也就是说，形状是否改变以适应景观 - 或遗传漂移，哪里有可能已经关闭了'成为有叶的成年植物'的基因澳大利亚植物。“

令人惊讶的是，这些植物在澳大利亚开发出更小，更厚的叶子和低矮的生长形式。通常，引入的植物遵循所谓的增加竞争力(EICA)假设的演变。

“EICA假设解释了引入的物种突然看起来如何做得很好，”Brandenburger说。

“当植物离开原来的家时，它们会留下很多敌人。当他们到达一个新的环境，而不是浪费能源保护自己，他们现在有额外的资源，他们可以投入生长，繁殖和竞争 - 通常导致更大的叶子和更高的植物。“

然而，澳大利亚海滩雏菊种群被发现更加保守，生长形式较低且蔓延，与多肉植物相似的叶子较小，较厚 - 与适应干旱气候相一致。

尽管与南非研究地点相比，澳大利亚研究地点的降雨量要高出两到三倍。

作者说这项研究是一个起点，他们需要进一步研究外观的变化是否与任何进化优势相关联。

“我们需要更多的研究来找出这种情况发生的原因，”Moles说。“有更多证据表明，当存在选择性压力时，植物和动物可以真正地，非常快地改变。

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