研究發(fā)現(xiàn)科隆的植物種群適應了城市環(huán)境
作者:百科 來源:熱點 瀏覽: 【大 中 小】 發(fā)布時間:2025-12-07 17:41:55 評論數(shù):
科隆街道上種植的水芹(Arabidopsis thaliana)的基因構成差異很大，這使得這些植物能夠適應當?shù)氐陌l(fā)現(xiàn)環(huán)境條件，如溫度和人類干擾。科隆信用:uux.cn/賈絲汀·弗洛雷斯
（神秘的物種地球uux.cn）據(jù)科隆大學：來自科隆大學、波茨坦大學和馬克斯·普朗克植物育種研究所的群適研究小組發(fā)現(xiàn)，分布在科隆街道上的市環(huán)小型雜草水芹(Arabidopsis thaliana)的區(qū)域系在典型的生命周期特征方面差異很大，例如開花和發(fā)芽的研究應城調節(jié)。這使它們能夠適應當?shù)氐陌l(fā)現(xiàn)環(huán)境條件，如溫度和人為干擾。科隆
來自合作研究中心/ Transregio 341“植物生態(tài)遺傳學”的物種研究人員發(fā)現(xiàn)，環(huán)境條件會從區(qū)域多樣的群適植物品系池中過濾掉不合適的品系，因此只有具有合適性狀的市環(huán)品系才能存活。
“這一過程被稱為‘環(huán)境過濾’，研究應城是發(fā)現(xiàn)眾所周知的推動植物物種在特定位置建立或持續(xù)的過程。安雅·林施塔特最近離開科隆，科隆成為波茨坦大學生物多樣性研究的教授，她說:“看到完全相同的過程也適用于一個物種的不同品系，真是令人著迷。”。這項研究發(fā)表在《生態(tài)學雜志》上的文章“擬南芥城市種群生活史特征多樣性的環(huán)境過濾”中。
擬南芥是植物研究中最常見的模式生物，因此對植物生物學非常重要。大多數(shù)關于擬南芥的研究工作都集中在單個個體的后代，即所謂的Col-0系，而科隆地區(qū)自然生長的植物顯示出多種系。
CRC TRR 341的發(fā)言人Juliette de Meaux教授解釋說:“在我們的研究聯(lián)盟中，我們致力于了解實驗室中的發(fā)現(xiàn)如何在自然界中顯現(xiàn)”。“一開始，我們問自己:lab系列Col-0是否與科隆自然呈現(xiàn)的系列相似？但后來，我們開始意識到我們的街道上有多少生態(tài)多樣性。”
這項研究中分析的植物是由該研究的第一作者Gregor Schmitz博士在上班途中收集的。他注意到擬南芥在環(huán)境條件非常不同的地方自然生長。這些包括幾乎沒有水和營養(yǎng)供應的斑塊，如小的路面裂縫，但也包括高度干擾的棲息地。當科學家們對植物基因組進行排序時，他們發(fā)現(xiàn)城市線條之間的相關性并不比更大區(qū)域的線條之間的相關性更強。
令他們驚訝的是，生物學家發(fā)現(xiàn)科隆的擬南芥種群在生命周期特征方面存在很大差異。這些差異有助于它們在棲息地的持久性，這些棲息地主要是在它們受到人類活動(如除草或割草)干擾的程度上有所不同。“換句話說，我們在整個城市中發(fā)現(xiàn)的基因多樣性不是隨機分布的，而是與城市環(huán)境中的特定差異相匹配，”Schmitz說。
大多數(shù)植物利用寒冷來調節(jié)開花的時間。通過這種方式，它們確保開花不會發(fā)生在隆冬。在科隆的街道上，科學家們發(fā)現(xiàn)了利用低溫調節(jié)開花的擬南芥品系，也發(fā)現(xiàn)了不利用低溫的品系:它們在發(fā)芽后很快開花。
此外，該小組還發(fā)現(xiàn)了一些種子在高溫下暴露幾天后會休眠的品系，以及那些種子在高溫下不會休眠的品系。
“因此，不同的線可以顯示非常不同的生命周期，”德莫說。“有些非常快，它們不需要休眠，開花前不需要低溫，而另一些較慢，它們誘導休眠的能力強，開花需要低溫。在如此小的區(qū)域內出現(xiàn)如此多的多樣性令人驚訝，但最令人欽佩的是看到它隨著我們街道上環(huán)境干擾的梯度而變化。”
科學家們將進一步調查環(huán)境異質性如何選擇科隆城市擬南芥植物的特定基因變異。