一种来自美国的植物入侵了欧洲:它是如何做到的?

一种来自美国的植物入侵了欧洲:它是如何做到的?生物多样性和生态系统服务政府间科学政策平台(IPBES)已经确定了对全世界物种多样性最严重的五个威胁。土地使用的变化居于首位,其次是直接的资源开发、气候变化和污染。然而,第五个问题是许多人可能没有考虑过的:外来物种移入不属于它们的地方。然而,科学家们知道它们构成了一个大问题。然而,目前还不能确定外来物种是如何以及为何如此迅速地传播。因此,一个由世界上一些最好的遗传学专家组成的国际研究小组已经着手研究普通豚草(Ambrosiaartemisiifolia)的案例。他们的研究结果最近发表在《科学进展》杂志上。为什么豚草会蔓延?普通豚草原产于北美洲的温带地区,在19世纪通过进口种子和受污染的马饲料意外地被引入欧洲。近年来,它已经蔓延到整个欧洲大陆的相当一部分地区。今天,受污染的鸟类饲料是一个主要的引进来源,因此如果你用进口种子在外面喂鸟,你应该先把豚草的种子整理出来。幸运的是,许多外来物种在造成任何伤害之前就已经无法繁殖,因为它们无法建立和适应新的环境。那么,是什么使普通豚草能够茁壮成长?它们的基因是关键。"我们检查了655个普通豚草标本中的遗传物质,其中308个标本取自植物园的历史植物收藏。"NTNU大学博物馆的进化遗传学专家VanessaC.Bieker说:"其中一些标本有190年的历史,是该植物首次被引入欧洲的时候。"通过这种方式,研究人员能够跟踪普通豚草自到达欧洲以来的演变过程。这些信息提供了答案,帮助他们更好地理解是什么导致了今天豚草失控的传播。但首先,我们要了解一下为什么外来物种是我们应该担心的问题。导致全球范围内的问题外来物种在世界大部分地区造成了问题。在挪威,入侵威胁包括鲑鱼寄生虫Gyrodactylussalaris、水貂、Sitka云杉、花园羽扇豆、美国小龙虾、池塘杂草Elodeacanadensis、红王蟹、加拿大鹅和巨型猪笼草。人类对自然的影响往往是问题的核心。智人的人口今年将超过80亿。在过去的5万年里,将物种传播到不属于它们的全球各地,是人类改变地球的一种方式。这些外来物种可能会超过一个地区已经存在的物种。有时它们只是吃当地的物种。其他时候,它们会吃它们的食物。它们占据了那些无法抵御入侵者的繁殖能力或利用该地区资源的物种的栖息地。普通豚草生长迅速,个头很大,因此可以超越当地物种。兔子和猫一个著名的例子是澳大利亚的兔子,欧洲人在他们新发现的大陆上放养了一些兔子,以使其更有家的感觉,并有东西可以猎取。但是在澳大利亚,兔子们没有可以控制种群的天敌。5亿只兔子和对自然界的巨大破坏之后,兔子不再那么令人愉快。即使在大规模的疾病爆发和大力控制人口之后,澳大利亚仍然有几亿只兔子,更不用说还有一百多万只野骆驼,两亿只蟾蜍,以及几百万只狐狸和野猫。猫是对全世界鸟类和其他动物真正的大威胁之一。在美国,它们每年杀死多达40亿只鸟和200多亿只哺乳动物,而在挪威,户外猫咪杀死了大约700万只鸟。如果你真的想帮助环境,你应该把你的猫关在屋里--并且给它做绝育。对欧洲更有威胁的植物回到欧洲和普通豚草。研究小组找到了可以解释这种植物为何如此成功的答案。VanessaC.Bieker说:"欧洲的入侵种群有利于发展有助于其防御的基因,比如对抗引发疾病的病原体的基因。"在欧洲,普通豚草可能以这样一种方式进化,使该植物对当地的威胁变得更有抵抗力。自然选择意味着坚韧的植物有很大的优势,比不太坚韧的标本更经常地繁殖。这一点传播到了后代身上,他们将这种优势发扬光大。今天,更坚韧的植物已经完全接管了。其他物种对传播也有贡献一路走来,普通豚草也得到了外来者的帮助。普通豚草进行有性繁殖,并通过在自己的物种之外进行繁殖,弥补了新大陆上伙伴的不足。迈克尔-马丁说:"我们发现,这种植物在欧洲与大约在同一时间引进的密切相关的物种进行杂交。"这种行为意味着普通豚草不需要在附近有另一种普通豚草植物,该植物就可以获得立足点,因为来自近亲的花粉可以用来生产种子。在引进的早期阶段,当种群规模较小时,这一点特别有用。一路传播到丹麦这种植物也可能是为了躲避它在北美的敌人而来到这里。在它的自然家园范围内,它很容易受到细菌病原体的攻击。在欧洲,当地的细菌没有与普通豚草共同进化,因此它们没有构成直接威胁。入侵的植物可以将更多的能量用于生长和繁殖,而不是用于防御,这反过来又使它比当地的植物更具优势。普通豚草在其家乡北美大陆的部分地区也是一个问题。农业和定居者帮助将这种植物传播到美国的一些地方,而这些地方并不是这种植物的原产地。丹麦目前是普通豚草的北部界限,它现在正在那里变得更加成熟。该植物目前在挪威不是一个威胁,可能是因为该国的恶劣气候。这对现在来说是好事--对花粉过敏症患者来说也是如此,否则他们可能会害怕一个持续到11月的季节。如果气候变化导致冬季变暖,我们将看到会发生什么。也许忍受我们寒冷的冬天,偶尔冻一冻,毕竟不是那么糟糕。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1331919.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1331919.htm

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海南发现395种外来入侵物种

海南发现395种外来入侵物种中国海南省发现了395种外来入侵物种,其中超六成是入侵植物。据中新社报道,近年来,随着海南自由贸易港的建设不断深入,海南省对外交流合作不断加大,外来入侵物种防控压力持续增加。在此背景下,2021年至2023年,海南省开展了外来入侵物种普查,普查工作覆盖该省所有乡镇。通过为期三年的全面普查,当地共发现395种外来入侵物种,分别是入侵植物病原生物44种,入侵害虫87种,入侵植物252种,入侵水生动物12种。报道称,专家介绍,外来入侵物种抢夺其他生物的生存空间,会导致生态失衡及本地物种灭绝,对生物多样性保护及生态安全造成严重威胁。通过普查,海南省已摸清外来入侵物种的种类、分布范围、发生面积、危害程度等情况。根据普查得到的基础数据,海南省采取“一种一策”的精准防治方针,对危害较大的外来入侵物种开展科学防控。如运用“植保无人机喷施石蜡油溶剂”创新型专利技术,在海口、儋州等16个市县持续开展水葫芦防治工作,有效治理河道约600公里,治理水域面积约72072亩。2024年5月19日9:35PM

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看人类的现代农业是如何将一种野生植物变成了问题杂草通过分析该植物在过去两个世纪中的基因构成,研究人员能够观察到不同环境中的进化,就像研究古人类和尼安德特人的遗骸可以揭示人类历史的关键见解。来自密苏里植物园标本馆的155岁的水麻标本。资料来源:JuliaKreiner,不列颠哥伦比亚大学第一作者、不列颠哥伦比亚大学植物系的博士后研究员JuliaKreiner博士说:"自20世纪60年代农业集约化以来,帮助该植物在现代农业环境中表现良好的基因变体已经迅速上升到了很高的频率。"研究人员在该杂草的基因组中发现了数百个有助于其在农场取得成功的基因,其中与耐旱、快速生长和抗除草剂有关的基因突变频繁出现。Kreiner博士说:"我们在农业环境中施加的变化类型是如此强烈,以至于它们在邻近的栖息地产生了我们通常认为是自然的后果。"主要作者JuliaKreiner博士在德国图宾根的古代DNA实验室对历史标本进行DNA提取。资料来源:不列颠哥伦比亚大学的JuliaKreiner这些发现可以为保护工作提供参考,以保护以农业为主的地貌中的自然区域。减少农业用地的基因流动,并选择更孤立的自然种群进行保护,可以帮助限制农场的进化影响。普通水麻原产于北美洲,一开始它并不算是一种有问题的植物。然而近年来,由于包括抗除草剂在内的遗传适应性,这种杂草已经变得几乎不可能从农场中根除。"虽然水麻通常生长在湖泊和溪流附近,但我们看到的基因转变使这种植物能够在更干燥的土地上生存,并迅速生长以取代农作物,"共同作者、不列颠哥伦比亚大学基拉姆大学教授萨拉-奥托博士说。"鉴于水麻被选择与人类农业活动一起茁壮成长,它基本上已经进化成了更多的杂草。"生长在自然栖息地的水麻,伊利诺伊州南部的一个湖泊的沙地合并。资料来源:JuliaKreiner,不列颠哥伦比亚大学值得注意的是,在目前的样本中发现的七个抗除草剂突变中,有五个在历史样本中没有。"现代农场强加了一个强大的过滤器,决定了哪些植物物种和突变可以通过时间持续存在,"Kreiner博士说。"对植物的基因进行测序,除草剂作为最强的农业过滤器之一脱颖而出,决定了哪些植物的生存和哪些植物的死亡。"自1960年以来,携带七种抗除草剂突变中任何一种的水麻,与没有突变的植物相比,每年产生的存活后代平均为1.2倍。在自然栖息地也发现了抗除草剂的突变,尽管频率较低,这让人怀疑这些适应性对非农业环境中的植物生命的代价。Kreiner博士说:"在不使用除草剂的情况下,抗药性对植物来说实际上是有代价的,所以农场里发生的变化正在影响着野生植物的健康。"农业实践也重塑了在整个景观中发现特定基因变体的地方。在过去的60年里,一种杂草丛生的西南品种在北美地区向东发展,由于它们在农业环境中的竞争优势,它们的基因被传播到当地的种群中。多伦多大学生态学和进化生物学教授、合著者StephenWright博士说:"这些结果突出了研究历史基因组以了解短时尺度的植物适应的巨大潜力。将这项研究扩展到不同的规模和物种,将扩大我们对耕作和气候变化如何推动植物快速进化的理解。"该研究的共同作者、多伦多大学的JohnStinchcombe教授说:"了解这些变种的命运以及它们如何影响非农场、'野生'种群中的植物,是我们工作的下一个重要步骤。"...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1339533.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1339533.htm

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