science >> Wetenschap >  >> Biologie

Hoe diversifiëren en fylogenetisch correleren functionele eigenschappen voor co-voorkomende understory-soorten in boreale bossen?

A. Fylogenie van understory-soorten waargenomen in een noordelijk Chinees boreaal bos; B. Achtergrondkleuren vertegenwoordigen geologische perioden. Perceel bladoppervlak aan de toppen van de fylogenetische boom met de gereconstrueerde voorouderlijke staten; de gereconstrueerde voorouderlijke toestanden voor bladoppervlak met behulp van maximale waarschijnlijkheid; ongelijkheid in de tijd en de bijbehorende morfologische ongelijkheidsindex voor bladoppervlak. Krediet:Afbeelding door Liu Bo

Het bepalen van de processen en mechanismen die ten grondslag liggen aan gemeenschapsvergaderingen is een favoriet tijdverdrijf van ecologen. In het afgelopen decennium zijn op functionele kenmerken gebaseerde benaderingen op grote schaal gebruikt om mechanistische gemeenschapsassemblagehypothesen te testen door middel van het kwantificeren van functionele patronen, die verschillende ecologische processen zouden kunnen weerspiegelen die op gemeenschapsassemblage werken met gediversifieerde evolutie van functionele eigenschappen.

Hoewel ecologen hebben voorspeld hoe variatie in waarden van functionele eigenschappen de interacties tussen soorten, de samenstelling van gemeenschappen en het functioneren van ecosystemen beïnvloedt, zijn de diversificatie en fylogenetische correlatie van functionele eigenschappen voor de gelijktijdig voorkomende soorten binnen een gemeenschap in de loop van de geologische tijd vaak onbekend.

Liu Bo van het Instituut voor Toegepaste Ecologie van de Chinese Academie van Wetenschappen heeft samen met zijn medewerkers fylogenetische vergelijkende analyse gebruikt om te onderzoeken hoe functionele kenmerken gediversifieerd en fylogenetisch gecorreleerd zijn voor co-voorkomende understory-soorten.

De onderzoekers maten zes functionele eigenschappen voor 37 boreale understory-soorten in het veld, waaronder bladoppervlak, bladkoolstofgehalte, bladdrogestofgehalte, bladstikstofgehalte, planthoogte en specifiek bladoppervlak. Ze construeerden een fylogenetische boom met drie loci (rbcL, matK en trnH-psbA) om fylogenetische vergelijkende analyses uit te voeren.

De resultaten van lage niveaus van fylogenetisch nicheconservatisme voor de gemeten understory-kenmerken geven aan dat soorten die naast elkaar bestaan ​​in een lokale gemeenschap niet noodzakelijk vergelijkbare functionele kenmerken hoeven te delen, namelijk kenmerkdiversificatie. Bovendien waren er zowel positieve als negatieve fylogenetische correlaties tussen de zes gemeten eigenschappen tijdens de processen van eigenschapdiversificatie.

Die understory-soorten waren verre verwant in fylogenie en hadden zowel positief als negatief gecorreleerde aanpassingen, wat overeenkomt met strategieën voor het verwerven van hulpbronnen onder de barre omgevingsomstandigheden en brandverstoring, aldus de onderzoekers.

De studie, "Diversificatie en fylogenetische correlatie van functionele kenmerken voor co-voorkomende understory-soorten in het Chinese boreale bos", werd gepubliceerd in het Journal of Systematics and Evolution .