Коллектив из 59 ученых из России, США и других стран выяснил, как местная адаптация помогла одному из самых опасных инвазивных растений — костру кровельному — завоевать огромные территории Северной Америки.
Откуда взялся костер
Костер кровельный — травянистое растение из семейства злаковых родом из Средиземноморья, юга Восточной Европы, Центральной и Западной Азии. Сегодня его можно встретить практически по всей Евразии, Северной и Южной Америке, а также в ЮАР, Австралии и Новой Зеландии.
В США костер появился во второй половине XIX века и быстро превратился в серьезную проблему. Он вытесняет местные виды, подрывая кормовую базу для травоядных животных — в условиях засушливого климата это особенно опасно, поскольку заменять утраченные пастбища практически нечем. Кроме того, растение внедряется в посевы пшеницы, снижая урожайность, пишет пресс-служба РАН.
Генетическое расследование
Ученые собрали образцы костра из разных уголков мира: из естественного ареала (Европа, Средиземноморье, Западная Азия) и из вторичного, куда растение было занесено (Новая Зеландия, ЮАР, Аргентина, Россия, Северная Америка). В США образцы брали в регионах с разными экологическими условиями.
Растения высушивали, получали семена и отправляли в лабораторию Пенсильванского университета, где проводили полногеномное секвенирование. Это позволило впервые воссоздать историю заноса и распространения костра по Северной Америке и выявить механизмы его адаптации к новым условиям. Также ученые выяснили, как теплолюбивые растения стали вытеснять холодолюбивые по всей Европе.
В России образцы отбирали в Крыму — в районе Балаклавы, мыса Айя и села Прохладное Бахчисарайского района. Южный берег Крыма, как часть средиземноморского ареала, представляет естественную среду обитания вида, а внутренняя гряда гор — для сравнения. В Крыму костер кровельный — «родное» растение, он занимает свои экологические ниши на каменистых склонах, засушливых степных равнинах и остепненных участках гор. Его высота здесь обычно не превышает 10-15 см, а при хорошем увлажнении достигает 50 см. Однако в соседних регионах России этот вид уже считается инвазионным и даже попал в Черную книгу флоры Средней России.
Исследование показало: многократные заносы и дальнейшие миграции внутри нового ареала, а также способность подстраиваться под локальные условия сыграли ключевую роль в успешном распространении костра на западе Северной Америки. Понимание того, как генетический обмен и особенности среды влияют на приспособляемость инвазивных растений, поможет разработать более эффективные методы борьбы с ними и сохранить местные экосистемы.
Американский клен признали опасным растением для России наравне с борщевиком
Секрет долголетия 5000-летней сосны раскрыли биологи
Читайте «Мою Планету» в MAX