Τα εισαγόμενα φυτά τρέχουν να εξελιχθούν για να επιβιώσουν

Φυτά, ζώα αλλά και μικροοργανισμοί που δεν είναι γηγενή σε ένα οικοσύστημα αλλά μεταφέρθηκαν σε αυτό, κυρίως από την ανθρώπινη δραστηριότητα, μπορούν να διαταράξουν την ισορροπία της υπάρχουσας τοπικής βιοποικιλότητας.

Τα χωροκατακτητικά αυτά ξένα είδη ανταγωνίζονται τα τοπικά είδη για πόρους και χώρους διαβίωσης. Μπορούν έτσι να τα εκτοπίσουν ή ακόμη και να τα οδηγήσουν σε εξαφάνιση μέσω θήρευσης, παρασιτισμού, μετάδοσης ασθενειών. Ένα τέτοιο χαρακτηριστικό παράδειγμα είναι τα φίδια που μεταφέρθηκαν κατά λάθος από την Αμερική, στην νήσο Γκουάμ και αποδεκάτισαν τα πουλιά του νησιού. Δείτε εδώ περισσότερα...

Υπάρχουν όμως και ξένα είδη που δεν είναι χωροκατακτητικά στο νέο τους περιβάλλον, πιθανώς λόγω της ύπαρξης πιο ισχυρών φυσικών εχθρών που τα κρατούν υπό έλεγχο.

Η μαργαρίτα της παραλίας, η Arctotheca populifolia, εισήχθη στην Αυστραλία κάπου τη δεκαετία του 1930.

Προερχόμενη από την Νότια Αφρική, σε λιγότερο από έναν αιώνα κατάφερε να αλλάξει δραματικά, ώστε να προσαρμοστεί στο νέο της περιβάλλον. Είναι ένα οφθαλμοφανές και ξεχωριστό μαζί παράδειγμα της εξέλιξης ενός είδους.

Η μαργαρίτα αυτή δε μεταφέρθηκε κατά λάθος. Εισήχθη με σκοπό να αποφευχθεί η διάβρωση των παράκτιων αμμόλοφων. Πλέον, σήμερα, είναι παντού, και ξεπροβάλει με τα ασημένια χνουδωτά φύλλα της και τα κίτρινα λουλούδια της.

Οι επιστήμονες θέλησαν να μελετήσουν τα στάδια εξέλιξής της, και συνέλεξαν σπόρους από τις αφρικανικές και από τις αυστραλιανές ακτές και δημιούργησαν το γενετικό χάρτη του κάθε πληθυσμού.

Χρησιμοποίησαν την τεχνική των μικροδορυφόρων, που είναι μικρές αλληλουχίες DNA που επαναλαμβάνονται σε διάφορα σημεία του γονιδιώματος ενός οργανισμού. Αφού εντόπισαν τους κοινούς μικροδορυφόρους, καλλιέργησαν τα φυτά για 2 γενιές σε ελεγχόμενο περιβάλουν ενός θερμοκηπίου. Οι μορφολογικές διαφορές είναι εμφανείς στην παρακάτω εικόνα:

Το νεαρό φυτό τόσο της Αφρικανικής όσο και της Αυστραλιανής μαργαρίτας μοιάζουν. Τα φύλλα τους είναι απλά και στρογγυλεμένα, σαν το σχήμα ενός φτυαριού. Όταν όμως το φυτό ενηλικιώνεται, τότε αρχίζουν να είναι εμφανείς οι διαφορές. Η ενήλικη Αφρικανική μαργαρίτα έχει φύλλα με λοβούς στην περίμετρό τους, ενώ η Αυστραλιανή δεν εμφάνισε αυτό το στάδιο ανάπτυξης και κράτησε τα φύλλα της νεανικής της ηλικίας.

Αυτός ο εξελικτικός μηχανισμός καλείται παιδομόρφωση (paedomorphosis). Έχουμε ετεροχρονισμό στην ανάπτυξη είτε στο χρόνο εμφάνισης ή στην ταχύτητα της αναπτυξιακής διαδικασίας. Στην παιδομόρφωση διατηρείται ο νεανικός χαρακτήρας στο ενήλικο στάδιο.

Το μοντέλο εξέλιξης της μαργαρίτας είναι ξεχωριστό και πήγε κόντρα στις προβλέψεις

Πολλά εισαγόμενα φυτά εμφανίζουν, στο νέο τους περιβάλλον, μια αυξημένη ανταγωνιστική ικανότητα. Αυτό συμβαίνει γιατί αφήνουν πίσω τους τους εχθρούς που τα εμπόδιζαν να αναπτυχθούν και αντί να σπαταλούν ενέργεια για να αμυνθούν, τη χρησιμοποιούν για να αναπτυχθούν και να αναπαραχθούν περισσότερο. Τέτοια φυτά συνήθως τα βλέπουμε να αναπτύσσουν μεγαλύτερα φύλλα και να γίνονται ψηλότερα.

Λόγω των περισσότερων βροχοπτώσεων στην Αυστραλία, θα περίμενε κανείς ότι η μαργαρίτα εκεί θα ήταν καλύτερα αναπτυγμένη. Όμως τελικά είχε πιο συντηρητική εξέλιξη. Είναι πιο κοντή, με πιο διάσπαρτη μορφολογία και με μικρότερα αλλά παχύτερα φύλλα, σαν να αναπτύσσονταν σε ξηρότερο περιβάλλον.

Δε γνωρίζουμε, ακόμη, αν τα διαφορετικά φύλλα είναι αποτέλεσμα μιας προσαρμοστικής διαδικασίας στο διαφορετικό περιβάλλον ή μιας τυχαίας γενετικής μετάλλαξης στο γονίδιο που ελέγχει το σχηματισμό των λοβών στα φύλλα.

Είναι καλό ή κακό που εξελίχθηκε τόσο γρήγορα το φυτό;

Η ταχύτατη γενετική προσαρμογή του δείχνει ότι μπορεί κάποια στιγμή στο μέλλον να φθάσει να εξελιχθεί τόσο που να γίνει χωροκατακτητικό σε βάρος των άλλων ειδών, και όχι απλώς να επιβιώνει δίπλα τους.

Με την κλιματική αλλαγή να έχει ήδη αρχίσει, βλέπουμε πόσο γρήγορα μπορούν να προσαρμοστούν τα φυτά στις νέες συνθήκες, μιας και δεν μπορούν να μετακινηθούν όπως τα ζώα. Αυτό είναι ελπιδοφόρο καθώς όταν ο πλανήτης αλλάξει δραματικά τα φυτά με τον ένα ή τον άλλο τρόπο θα αντεπεξέλθουν.

 

--

Πηγές:

1. Claire R. Brandenburger et al. Rapid reshaping: the evolution of morphological changes in an introduced beach daisy, Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences (2019). DOI: 10.1098/rspb.2018.1713 
2. Χωροκατακτητικά ξένα είδη. ec.europa.eu