Nieuw door Boulder geleid onderzoek van de Universiteit van Colorado toont aan dat een lang gekoesterde hypothese over de factoren die het verspreidingsgebied van soorten bepalen grotendeels waar is, maar kan het resultaat zijn van een voorheen ondergewaardeerd ecologisch mechanisme.

De voorspelling, voor het eerst herhaald door Charles Darwin in 1859, stelt dat klimaatfactoren de uitbreiding van soorten in meer stressvolle omgevingen (zoals koude of droge gebieden) zullen beperken, maar dat interacties met andere soorten, zoals concurrentie en bestuiving, zal het bereik van een soort beperken in minder stressvolle omgevingen, waar het klimaat gematigder is.

De nieuwe CU Boulder-studie, vandaag gepubliceerd in het tijdschrift Proceedings van de National Academy of Sciences , constateert dat hoewel de grote lijnen van Darwins hypothese waar zijn - de effecten van interacties tussen soorten op een specifieke plantenpopulatie toegenomen in combinatie met afnemende omgevingsstress - er een nuance is in het algemeen aanvaarde model.

"Darwin en anderen hebben gezegd dat dit patroon wordt aangedreven door gradiënten in dichtheid of diversiteit van op elkaar inwerkende soorten, maar in plaats daarvan lijken het effecten van stress op de groei te zijn, overleving, reproductie en ontkieming van de plantensoort, " zei Allison Louthan, die het onderzoek leidde tijdens het afronden van haar proefschrift in het Environmental Studies Program van CU Boulder.

Op drie veldlocaties in centraal Kenia die varieerden in algehele droogte, de onderzoekers bestudeerden de populatiedynamiek van Hibiscus meyeri, een gewone bloeiende plant, over een periode van vier jaar. De alomtegenwoordigheid van deze bijzondere bloeiende soort, Louthan zei, maakt het een bruikbaar modelsysteem voor het bestuderen van verschillen in populatiedynamiek over een ecologische gradiënt.

Zoals verwacht, bestuiving, herbivorie en concurrentie met andere kruiden en struiken speelden een sterke rol bij het bepalen van de randen van het verspreidingsgebied van de plant op de nattere plaatsen. Diezelfde interacties, echter, leek geen sterke hand te hebben in de uitbreiding van H. meyeri naar drogere locaties.

"Dit onderzoek biedt een gids over waar en wanneer interacties tussen soorten belangrijk zijn en waar ze minder belangrijk zijn, " zei Louthan, nu een postdoctoraal onderzoeker aan de Duke University. "Het begrijpen van de verschillende krachten die grenzen stellen aan het bereik van een soort en het mogelijk maken dat populaties uitzetten of inkrimpen, is cruciaal voor het begrijpen van zowel ecologische als evolutionaire dynamiek."

Volgende, de onderzoekers zijn van plan hun experimentele methode uit te breiden naar andere systemen, om te blijven bestuderen hoe een soort reageert op verschillende factoren in een breed geografisch gebied.

"Zelfs vóór de klimaatverandering, een belangrijke vraag was waarom soorten de bereiklimieten hebben die ze hebben, en wat het belang was van klimaat versus interacties met andere soorten bij het bepalen van deze limieten, " zei Dan Doak, een professor in het Environmental Studies Program van CU Boulder en een co-auteur van het onderzoek. "Nutsvoorzieningen, met aanhoudende klimaatverandering, deze vragen zijn veel dringender. Dit werk laat zien dat meerdere krachten van belang zijn bij het vormgeven van waar een soort leeft en ook dat de mechanismen die deze effecten aansturen niet zijn wat biologen gewoonlijk hebben aangenomen."