对迅速消失的古植物的新研究为物种恢复提供了希望

2020-09-01 139裸子植物

苏铁科植物是最早在土地上定居并繁殖出种子的植物的“活化石”后代,由于入侵的害虫和栖息地的丧失,特别是那些岛屿上特有的物种,正在迅速灭绝。

对迅速消失的古植物的新研究为物种恢复提供了希望

但是最近在分子生态学的封面文章上发表的关于密克罗尼西亚苏铁的新研究使人们质疑这些植物是否为遗留物(以前丰富的有机物的残留物)的特征,并瞥见了其余植物-那些在失去植物后仍存活下来的植物。超过90%的人口-可以得到保护和管理。通过采样关岛上密克罗尼西亚隐球菌的残留物,研究人员,包括美国自然历史博物馆的研究人员,发现了当地种群内中等程度的遗传变异,以及种群间不同水平的基因流动。

美国自然历史博物馆和纽约植物园的研究员AngélicaCibrián-Jaramillo说:“密西根苏铁属是关岛和附近岛屿上最重要的生态植物之一,现在正迅速消失。” “但是,对迅速消失的古植物的新研究为物种恢复提供了希望,借助新的基因组学工具,我们开发了微卫星标记,可以快速评估单个植物。这项技术非常适合出于保护原因而需要快速解答的物种。”微卫星标记是短的遗传序列,通常用于确定个体之间的相互关系(亲属关系)和其他种群研究。

研究背景

苏铁已经存在约3亿年,是最早的种子植物或种子繁殖植物。尽管该群体的大型冠状羽状复叶曾经很常见,但苏铁现在在世界范围内约有300种,其中一半左右受到威胁或濒危。在密克罗尼西亚的四个岛群上发现密克罗尼西亚梭菌。

在四年之内,关岛上的数百万种密克罗尼西亚纤毛虫减少了90%以上。罪魁祸首是一种昆虫,它通常寄生于2003年入侵关岛的植物(在这种情况下为鳞片),尽管其他入侵物种(包括蝴蝶和野猪)也导致了植物死亡。入侵物种也正在蔓延到其他岛屿。

关岛大学教授托马斯·马勒(Thomas Marler)说:“这种生态灾难在岛屿上是很典型的。” “在很短的时间内已经出现了一系列入侵物种。这项研究将为保护小组提供有关如何管理存活植物的信息:建立苗圃和在哪里收集种子的最有效方法,以及如果[侵入性]昆虫得到控制。”

研究内容

在这项研究中,Marler从关岛的密克罗尼西亚所有生境中收集了叶子样本,Cibrian-Jaramillo在24个地点中发现了18个遗传种群。结果表明,当地种群的遗传多样性并不差,而是具有一定的近交近亲遗传变异,这在具有相似种子传播的长寿植物中是可以预期的。关岛各种群之间的遗传流量很低,但在岛上区域内却非常动态,这意味着植物在遗传上相似,观察到的变异指向种子传播的模式。北部的苏铁属植物更可能彼此相关,而南部的种群在遗传上彼此不同。这种对比最有可能是由于关岛南部地区森林更加零碎,种子运输的河流更多(密克罗尼西亚种子是少数漂浮的苏铁种子之一)以及种子尺寸较小,可以分散到更大的距离。

研究意义

美国自然博物馆的策展人罗布·德萨勒(Rob DeSalle)表示:“对迅速消失的古植物的新研究为物种恢复提供了希望,我们希望从植物的角度出发,将这些结果总体上适用于入侵昆虫的管理,这是造成全球生物多样性丧失的最重要因素之一,并且在经济上造成巨大损失。”在萨克勒比较基因组研究所工作的历史。

除了Cibrián-Jaramillo,Marler和DeSalle之外,本文的作者还包括博物馆萨克勒比较基因组学研究所的Aidan Daly和纽约大学的Eric Brenner。这项研究是由美国农业部以及美国自然历史博物馆和纽约植物园的分子系统学Lewis B.和Dorothy Cullman计划资助的。

引用

American Museum of Natural History. "New research on rapidly-disappearing ancient plant offers hope for species recovery." ScienceDaily. ScienceDaily, 14 July 2010. www.sciencedaily.com/releases/2010/07/100713132258.htm.

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