Depresja krzyżowania roślin i wpływ człowieka na populacje roślin

Depresja krzyżowania roślin i wpływ człowieka na populacje roślin

Większość ludzi słyszała o chowie wsobnym (skrót odDepresja wsobna), zjawisko polegające na tym, że dwoje potomstwa, które jest zbyt podobne genetycznie, ma potomstwo mniej sprawne lub zdolne do życia. Chów wsobny jest problemem zarówno u ludzi, jak i innych organizmów.

Depresja krzyżowato podobny efekt, który występuje w odwrotnym scenariuszu: obniżona sprawność ma miejsce, gdy dwie osoby, które są od siebie bardzo odległe genetycznie, mają potomstwo.

Względne znaczenie chowu wsobnego i chowu wsobnego u roślin i zwierząt

U większości zwierząt (w tym ludzi) depresja chowu wsobnego jest poważniejszym problemem niż depresja wynikająca z chowu wsobnego. Istnieją pewne dowody na depresję krzyżowania u osobników odległych genetycznie, ale nie wydaje się, aby powodowała ona takie samo nasilenie problemów z wadami wrodzonymi lub innymi zaburzeniami genetycznymi, do jakich może prowadzić chów wsobny.

Jednakże w przypadku roślin problemy mogą być wyraźne ze względu na ich odmienne cechy genetyczne, a u wielu gatunków roślin krzyżowanie powoduje poważniejsze problemy niż chów wsobny.

Przyczyn i mechanizmów odmiennego zachowania genetycznego i wydajności roślin jest wiele. Genetyka roślin może być nieco bardziej skomplikowana i zróżnicowana niż genetyka zwierząt. Rośliny mają zwykle więcej chromosomów niż zwierzęta, a ich liczba może różnić się bardziej w obrębie gatunku.

Presja ewolucyjna na rośliny

Aby zrozumieć, dlaczego rośliny częściej niż zwierzęta cierpią z powodu depresji krzyżowania, należy wziąć pod uwagę presję ewolucyjną, jaką wywierano na rośliny.

Zwierzęta są mobilne i jako takie mogą pokonywać duże odległości w poszukiwaniu nowych partnerów, podczas gdy większość roślin jest zakotwiczona w stałym miejscu i dlatego ich zdolność do rozmnażania się z osobnikami znajdującymi się fizycznie blisko nich jest ograniczona. Ponadto wiele roślin jest samozapłodnionych lub samozapylających, co pozwala osobnikowi na spłodzenie genetycznie odrębnego potomstwa poprzez rekombinację własnego materiału genetycznego. Aby wyprodukować zdolne do życia potomstwo poprzez samozapłodnienie, rośliny muszą cechować się większą różnorodnością genetyczną u każdego osobnika. Chroni to również przed chowem wsobnym – co jest prawdopodobne u roślin ze względu na ograniczenia fizyczne.

Co ciekawe, niektóre zwierzęta mniej mobilne, takie jak małże i inne skorupiaki, które przyczepiają się do stałego podłoża, również mogą mieć poważne problemy z depresją krzyżowania.

Wpływ depresji krzyżowania na działalność człowieka

Rośliny zwykle nie podlegają depresji krzyżowania w środowisku naturalnym, ponieważ geograficzne i fizyczne ograniczenia w rozmnażaniu i rozprzestrzenianiu się nasion sprawiają, że materiał genetyczny przepływa przez różne populacje roślin jedynie powoli i stopniowo.

Jednak ludzie to zmienili, przenosząc gatunki roślin do celów ogrodniczych, rolniczych, rolniczych i kształtowania krajobrazu.

Do niedawna większość dyskusji na temat wpływu człowieka na populacje roślin skupiała się na wprowadzaniu przez człowieka nowych gatunków, które mogą stać się inwazyjne. Ale jest jeszcze inny, trudniejszy do zauważenia wpływ, jaki wywierają ludzie: przemieszczanie osobników określonego gatunku roślin w swoim zasięgu.

W ten sposób ludzie mogą wprowadzać nowe osobniki danego gatunku do odległego regionu zasięgu tego gatunku. Na przykład, gdy ludzie sadzą drzewo lub kwiat daleko od jego pochodzenia, może ono teraz zapylać krzyżowo z naturalnymi populacjami swojego gatunku, a powstałe w ten sposób potomstwo jest bardziej narażone na depresję krzyżowania się. Człowiek może w ten sposób wpływać na kondycję dzikich populacji roślin rosnących w pobliżu ogrodów, w których zasadzają nasiona pochodzące z odległych populacji.

Struktura komercyjnego przemysłu szkółkarskiego

Obecnie większość roślin, które ludzie uprawiają w swoich ogrodach, kupuje w szkółkach. Korzyści finansowe wynikające z efektu skali skłoniły przedszkola do konsolidacji swojej działalności. Większość szkółek sprzedających rośliny nie uprawia ich z nasion, lecz kupuje je od dużych przedsiębiorstw, często oddalonych o wiele stanów.

Zatem jeśli kupisz drzewo lub kwiat, może ono pochodzić z populacji w zupełnie innym ekoregionie, a nawet jeśli kupisz gatunek rośliny rodzimy dla twojego regionu, osobnik, który kupujesz, pochodzi z odległej populacji tego gatunku. Prawdopodobnie przyczyni się do depresji krzyżowania się, jeśli zapyli krzyżowo z lokalnymi dzikimi populacjami.

Dodaj odmiany do mieszanki i zniszcz różnorodność genetyczną

Praktyka opracowywania i selekcji odmian roślin, „nazwanych” odmian, które można zobaczyć w większości centrów ogrodniczych, wiąże się z innymi komplikacjami. Wymienione odmiany zostały wybrane ze względu na szczególne cechy ogrodnicze i charakteryzują się znacznie mniejszą zmiennością genetyczną niż rośliny z populacji dzikich.

Efektem netto jest to, że te odmiany mogą teraz wnieść swój wkładZarównoChów wsobny i depresja krzyżowania w populacjach dzikich.

Podsumowując

Depresja krzyżowania, czyli zmniejszona sprawność wynikająca z potomstwa dwóch genetycznie odległych osobników tego samego gatunku, jest głównym problemem wielu gatunków roślin, problemem znacznie większym niż depresja chowu wsobnego. Najlepszą praktyką w kształtowaniu krajobrazu i ogrodnictwie jest sadzenie zróżnicowanych genetycznie osobników pochodzących z lokalnych populacji, aby zminimalizować negatywny wpływ depresji krzyżowania, jaką decyzje ogrodnicze wywierają na populacje dzikich roślin.

Zainspirowany Alexem Zorachem