気候変動を追跡する植物の能力に対する局所適応と生活史の影響のシミュレーション
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気候変動を追跡する植物の能力に対する局所適応と生活史の影響のシミュレーション

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植物では局所適応は一般的ですが、普遍的ではなく、遺伝子流動と自然選択の相互作用の結果です。遺伝子流動は局所的な遺伝的変異と個体群サイズを増加させ、種の適応能力を高めますが、環境的に異なる地域からの過剰な移住は局所適応を「圧倒」する可能性もあります。遺伝子流動が局所適応に与える影響については、かなりの研究努力が払われてきました。局所適応が気候変動下での分布域シフトの可能性にどのように影響するかについては、あまり注目されていません。また、異なるライフヒストリータイプの植物間で影響が同じであるかどうかも不明です。

各気候帯における、単一の可塑性遺伝子型 (濃い黒の線)、または可変種の個々の遺伝子型/個体群 (色付きの線) の最大値に対する人口動態率。画像提供: E. Moran。

新しいエディターズチョイス記事では AoBPエミリー・モランはシミュレーションモデルを使用して、植物の局所的な適応が気候変動への反応にどのように影響するかを調査します。 シミュレートされた分布域シフトのダイナミクスを、それぞれ 20 つの可塑性遺伝子型または 20 つの局所的に適応した遺伝子型で構成される仮想の一年生、多年生、および樹木種について比較しました。シミュレートされた景観は、複数の個体を含む XNUMX × XNUMX m のパッチで構成された変化する気候帯で構成されています。種子の散布、可塑性種の耐性の幅、気候勾配の急峻さ、および気候シフトの速度の影響も調べました。研究の結果、局所的な適応によって種の分布域の端での植物の生存と繁殖が改善された場合、安定した気候下で占有される領域が増加し、通常は気候シフトの追跡が改善されることを示しました (上の図を参照)。局所的な適応は、低散布の一年生種に最大の利益をもたらしました。ただし、変化の期間と新しい適した領域に到達する距離がどちらも短い場合でも、種が占有する領域は依然として気候変動に遅れをとる可能性があります。これは特に樹木に当てはまり、局所的に適応した樹木は、局所的に適応していない樹木よりも大きな遅れを示すことがありました。これらの結果は、ほとんどの場合、地域適応と長い分散距離が、適切な気候を追跡するのに必ずしも十分ではないものの有利であることを示唆している。しかし、気候の変化が非常に急速な場合、地域適応は世代時間の長い種をより大きなリスクにさらす可能性がある。モラン氏は、この研究結果が実証的テストによって確認されれば、適切な管理措置の優先順位付けに役立つことを期待している。

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著者

William Salter

ウィリアム(タム)・ソルターは、シドニー大学生命環境科学部およびシドニー農業研究所の博士研究員です。生態学の学士号を取得しています。

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