Verdens første genomiske undersøgelse viser, hvorfor invasive arter er så succesfulde

Invasive arter driver den globale biodiversitetskrise, og nogle, såsom ambrosie, skader endda vores helbred.

Indtil nu har videnskabsmænd ikke været i stand til at afgøre, hvad der gør denne særlige invasive art så vellykket.

Men en undersøgelse offentliggjort i dag i Science Advances skitserer genomikken af ​​planteinvasion og belyser, hvorfor ambrosia (Ambrosia artemisiifolia) er så stærk en fjende.

Forskere genererede den største samling af historiske plantegenomsekvenser til dato, der repræsenterer prøver fra to kontinenter og fra over 190 år siden i en af ​​verdens værste planteangribere, almindelig ambrosie.

En co-senior forfatter af den internationale undersøgelse, Dr. Kathryn Hodgins fra Monash University School of Biological Sciences sagde, at undersøgelsen er unik, fordi forskerholdet undersøgte mikrobielle samfunds indflydelse på invasive planters succes ved at spore DNA'et fra både mikrober og planter over hidtil usete rumlige og tidsmæssige skalaer.

"Vi valgte at fokusere på ragweed, da det er et ekstraordinært vellykket skadeligt ukrudt, der er hjemmehørende i Nordamerika med en 200-årig historie med globale introduktioner," sagde Dr. Hodgins.

"Den rangerer som den 12. værste eksotiske plante i Europa og forårsager stadig mere negative økonomiske og folkesundhedsmæssige konsekvenser på grund af dens produktive produktion af meget allergifremkaldende, vindbåren pollen," sagde hun.

"Denne undersøgelse har givet indsigt i de genetiske ændringer, der har gjort det muligt for ragweed at blive et stort skadedyr i Europa i dag.

"Arten findes også i Australien, og vi ser nu på de genetiske ændringer, der har gjort det muligt for den at overleve her, og om vi skal være bekymrede for, hvordan den vil udvikle sig i fremtiden med klimaændringer."

Almindelig ambrosie er hjemmehørende i det tempererede Nordamerika, men blev introduceret til Europa i 1800-tallet gennem importerede frø og forurenet hestefoder. De seneste år har set dens ekspansion over hele kontinentet. En vigtig kilde til introduktion er forurenet fuglefoder.

Mange fremmede organismer dør, før de forårsager skade, fordi de ikke kan tilpasse sig nye omgivelser, hvorfor trives ambrosie? Svaret ligger i DNA'et.

Forskerholdet analyserede 655 ragweed-eksemplarer, hvoraf 308 var fra herbaria. Nogle var 190 år gamle og fra da planten først blev introduceret til Europa. Dette gjorde det muligt for videnskabsmænd at spore ragweeds udvikling i Europa. Disse oplysninger hjalp dem med at forstå dagens massive spredning.

"Vi fandt ud af, at når ambrosie først ankom til Europa, udviklede de gener, der var involveret i at forsvare sig selv mod fjender, sig mest og hjalp planten med at blomstre," sagde Dr. Hodgins. "Bakterierne, der inficerede planterne, ændrede sig også. Ambrosie's flugt fra sygdomsfremkaldende patogener fundet i Nordamerika kan være med til at forklare dens ekstraordinære succes i Europa."

"Vores undersøgelse fremhæver, at flere faktorer lettede invasionssuccesen for ambrosie. Dette er sandsynligvis også tilfældet for andre invasive arter." + Udforsk yderligere

Geografisk og klimatisk regional oprindelse af ragweed pollen påvirker allergiens sværhedsgrad