研究发现,植物物种中的“特殊”微生物促进了多样性

Jenalle Eck, BCI, 30Jan14 jpeg low (3 of 9)
肖恩•马特森
曾在F&ES担任访问博士的Jenalle Eck进行了一项荫棚实验,将从巴拿马不同热带森林采集的200多棵树苗放在母树和其他同种树木的土壤中。
在农业领域,保持遗传多样性的重要性已被广泛接受。在作物种类更多的地区,病原体可能会杀死一些植物,但不太可能摧毁整个作物。

然而,很少有研究把重点放在天然植物群落中这种高度专门化的病原体上。在不同的植物群落中,病原体被认为是通过杀死普通物种,为稀有物种腾出空间来维持多样性的。但是,如果像在农业中,病原体伤害了一个物种内的一些植物,而不是所有的植物,那么多样性会发生什么呢?
我们通常认为病原体是害虫,但我们发现它们在高度多样化的生态系统中发挥着关键作用。
- Jenalle Eck,苏黎世大学博士后研究员,F&ES前访问博士生
耶鲁大学领导的一个研究小组发现,树苗在母树下的土壤中生长的效率低于在同一物种的不同个体的土壤中生长的效率。在排除了其他潜在的驱动因素后,他们得出结论,生长的差异最有可能是由于在基因型水平上专一的微生物病原体。理论模型显示,这种高度专门化的病原体可以帮助维持树木群落的多样性,并在进化的时间尺度上促进种子传播。

“我们经常认为病原体是害虫,”他说Jenalle艾克他是苏黎世大学的博士后研究员,也是耶鲁大学林业与环境研究学院(F&ES)的前访问博士生,“但我们发现它们在高度多样化的生态系统中发挥着关键作用。”

这项研究是发表在《美国国家科学院院刊.这篇论文的主要作者是莉莎Comita他是F&ES的热带森林生态学助理教授。

为了这项研究,埃克进行了一项遮荫实验,盆栽了200多棵热带树种的幼苗Virola surinamensis从巴拿马的热带森林中采集的种子生长而成。花盆的土壤要么来自幼苗的母树,要么来自同一物种的其他树木。

研究人员发现,在“母性”土壤和“非母性”土壤中生长的幼苗表现的差异,不是土壤养分变化的结果,也不是与真菌有益共生关系的结果卡米尔·德拉沃16年的M.E.Sc,目前是堪萨斯大学的博士生。
这些结果表明,高度专一的病原体可能是植物种群和群落动态的重要驱动因素,但在很大程度上被忽视了
- Liza Comita热带森林生态学助理教授
采用计算机仿真模型设计西蒙树桩随后,该团队发现,这些病原体可以促进物种共存,并增加种子的传播,从而创造出允许病原体更有效地促进多样性的环境。

“这些结果表明,高度专一的病原体可能是植物种群和群落动态的一个重要驱动因素,但在很大程度上被忽视了,”Comita说。“我们的发现强调了在热带森林中保护物种和遗传多样性的重要性。”

这项研究是由美国国家科学基金会资助的。

发布日期:2019年3月7日
请注意耶鲁大学环境学院(YSE)的前身是耶鲁大学林业与环境研究学院(F&ES)。2020年7月1日之前的新闻报道,是指当时的学校名称。
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