Семена сорняков быстро эволюционировали в городских условиях
Команда биологов под руководством Пьера-Оливье Чепту (Pierre-Olivier Cheptou) из французского национального научно-исследовательского центра (CNRS) в Монпелье (Montpellier) обнаружила, что растение скерда эволюционировало в условиях города всего за 12 лет.
Скерда (исследователи изучали вид Crepis sancta) – растение семейства сложноцветных очень похожее на одуванчик. У этого сорняка два вида семян: более крупные, которые падают в близлежащую землю, и более лёгкие, обладающие зонтиками (часто их называют "парашютиками") и способностью перелетать на большие расстояния.
Вгородах растения разбиваются на группы, которые произрастают наотдельных площадях. Если процесс приспособления будет продолжаться, товозникнут замкнутые популяции, не способные противостоять стрессу (фотос сайта cnrs.fr).
Урбанизация заставила скерду быстро эволюционировать, чтобы приспособиться к условиям окружающей среды, но именно благодаря этому ей может грозить вымирание.
Дело в том, что эти растения выращивают в городе чаще всего в виде клумб или на небольших участках земли вокруг деревьев. Чепту заметил, что растения всё чаще скидывают семена в землю вокруг себя, нежели выпускают в полёт парашютики.
Crepis sibirica и два вида семян скерды (фото с сайтов wikimedia.org и nature.com).
Чтобы выяснить, что определяет сей факт (условия окружающей среды или генетические изменения), Чепту решил вырастить в теплице несколько растений из семян, собранных в черте города Монпелье и на территории окружающей сельской местности.
Пьер-Оливье сделал так, чтобы растения одного типа могли переопыляться только между собой. Когда вся скерда отцвела, учёные собрали образовавшиеся семена и пересчитали их.
Оказалось, что растения, произрастающие в городе, производят 14% более тяжёлых семян, в сравнении с их деревенскими сородичами, которые "выдают" лишь 10% последних.
Используя математическую модель, французы пришли к выводу, что такое различие "образовалось" всего за каких-то десять поколений растений. Были, конечно, другие растения рекордсмены, которые проделывали это и быстрее, но, так или иначе, срок для эволюции действительно небольшой.
Чепту посчитал, что у более крупных и тяжёлых семян на 55% больше шансов оказаться в земле и прорасти, и всё из-за того что они сразу попадают в землю, а не ищут пристанище в каком-то другом месте.
Таким образом, образование большего количества тяжёлых семян – это своего рода механизм адаптации. Проблема в том, что со временем увеличится риск генетической изоляции таких растений, и, возможно, они не выживут в новых условиях и просто исчезнут.
Статья авторов опубликована в "Слушаниях национальной академии наук США" (PNAS).