植物在遺傳水平上應對氣候變化
氣候變化可以影響從落基山脈的松樹甲蟲爆發(fā)到巴布亞新幾內(nèi)亞海平面上升的一切。面對瞬息萬變的地球,植物和動物如果希望生存,就不得不迅速應對新的挑戰(zhàn)。根據(jù)錫拉丘茲大學藝術(shù)與科學學院生物學副教授杰森弗里德利最近的一篇論文,最近創(chuàng)建了蘇博士學位。Catherine Ravenscroft和利物浦大學教授Raj Whitlock的某些物種可能比其他物種更能處理環(huán)境變化。
弗里德利解釋說,物種有兩種選擇來應對與環(huán)境變化相關(guān)的壓力:他們可以接受并轉(zhuǎn)移到更有利的地區(qū),或者他們可以堅持下去并適應新的挑戰(zhàn)。這種適應氣候變化的能力是研究人員研究的主要焦點在研究地點常見的兩種植物 Ribwort大蕉和綿羊羊茅顯示出能夠應對誘發(fā)的氣候挑戰(zhàn)的跡象。“有證據(jù)表明長期氣候治療會導致遺傳分化,”拉文斯克羅夫特解釋說,研究地點的氣候治療與未治療植物之間存在遺傳差異。
更重要的是,基因水平的變化發(fā)生得非??臁R驗檫@些草是多年生植物,意味著它們在多個生長季節(jié)生存和繁殖,F(xiàn)ridley估計在15年的實驗中只有大約10代植物。雖然這可能聽起來像很多代人,如果你回想起偉大的偉大的偉大偉大的曾祖父母,遺傳分裂發(fā)生在進化的時間尺度上 - 想想數(shù)百年或數(shù)千年。
為了確定植物如何應對環(huán)境變化,研究小組尋找氣候處理植物與未處理植物的遺傳差異。具體來說,研究人員調(diào)查了植物基因組的隨機區(qū)域,以了解在處理過的植物與未經(jīng)處理的植物中,這些位置中有多少在基因組成方面存在差異。
“你對治療方面的遺傳多樣性有所改變嗎?或者你對治療有區(qū)別嗎?” 拉文斯克羅夫特說,他概述了這項研究的主要問題。“這些草的答案是'是'和'是'。”
分化模式和快速的遺傳變化表明,兩個物種都以一系列遺傳變異開始。持久的遺傳多樣性為植物種群提供了適應快速變化的世界的能力。該結(jié)果表明,鑒于強加的氣候挑戰(zhàn),預先存在的遺傳變異可使植物受益。“它強化了多樣性支持面對氣候變化的彈性的觀點,”拉文斯克羅夫特解釋說,但她很快指出并非所有物種都如此幸運。
植物應對挑戰(zhàn)的能力可能表明它們未來在研究生態(tài)系統(tǒng)中的持久性。“最終物種將出現(xiàn)更多的干旱適應并將系統(tǒng)推向一個新的方向,除非某些物種,如實驗中使用的植物具有干旱適應的物理特性,”弗里德利解釋說,并補充說這是一個過程,因應氣候變化而在全球范圍內(nèi)發(fā)生。
這項氣候變化研究是在英國鄉(xiāng)村的一個長期生態(tài)研究場所進行的。15年多前,一群英國科學家通過人工控制3x3英尺土地上的溫度和水供應來建立實驗,以揭示氣候變化的影響。自實驗開始以來,一個國際小組維持了研究區(qū)域,該區(qū)域位于第二次世界大戰(zhàn)以前的彈藥儲存地點。
談到實驗場地異常長的弗里德利說,“世界上沒有其他類似的東西。”
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