UZHの研究者ウエリー・グロスニクラウス氏、ベルンハルト・シュミット氏、リンゼイ・ターンブル氏が率いる学際的研究グループは今回、競争や環境撹乱が植物種の遺伝的多様性にどのような影響を与えるかを初めて調査した。科学者らは、生態学的技術と最新の遺伝子解析オプションを初めて組み合わせたため、この研究は現在 PNAS に掲載されており、先駆的な研究を行った。彼らはモデル植物であるシロイヌナズナ（Arabidopsis thaliana）を使って実験を行ったため、最新のゲノム研究手法にもアクセスできました。ターレクレソンのゲノムは数年前に完全に解読されました。
研究者らは、一年生モデル植物のさまざまな遺伝的変異体を植民地化したモデル景観の島々に植えました。そうすることで、彼らはいわゆる静的風景と動的な風景を作成しました。静的風景の島々は手つかずのままですが、動的な風景の島々は植物の世代ごとに破壊され、別の場所で再作成されました。したがって、これらの新しい場所に種子を拡散することができた変異種だけが生き残ることができました。
5世代にわたる選択の後、科学者たちは24の集団の表現型、遺伝的および遺伝子型の多様性を調べ、印象的な結果を得た。遺伝子分析は、環境撹乱が非常に強力な選択力であり、数世代以内に集団全体の遺伝的多様性を大幅に減少させることを証明した。減らすことができます。比較すると、選択力としての競争の影響ははるかに弱く、強い競争を持つ群集はより大きな遺伝的多様性を保持しました。
「遺伝的多様性の喪失は明確なパターンに従います」とリンゼイ・ターンブルは先駆的研究のさらなる結果を説明し、次のように述べています。これらは、利用可能な光と栄養素を最大限に活用し、種内で最も成功した競争相手であることが判明しました。」しかし、頻繁に撹乱があった場合は、遺伝的に非常に似ていて、小さな種子を持ち、高く成長する2つの遺伝子型が実験の終了時点で優勢であった。これらは種子を広く拡散させ、撹乱されていない新しい島に移動することができた。 「成功した競合他社は通常、種子散布が低いため、急速に成長する遺伝子型は今や道端に落ちてしまった」とターンブル氏は結論付けた。
この研究は、十分な遺伝的変異があれば、個体群が環境条件の変化に予想外に迅速に適応できることを示しています。しかし、この急速な適応には代償が伴い、貴重な遺伝的変異が回復不能に失われる可能性があります。そして、遺伝的多様性の喪失は、将来の変化に対応する能力を制限します。さらに、環境撹乱が繰り返されると、遺伝子型や種の損失だけでなく、生態系全体のパフォーマンスの低下につながる可能性があります。
