Science >> Wetenschap >  >> Natuur

Twee nauw verwante vijgensoorten vertonen tekenen van hybridisatie aan de klimaatmarges

### Twee nauw verwante vijgensoorten vertonen tekenen van hybridisatie aan de klimaatmarges

#### Samenvatting

Hybridisatie is een belangrijk evolutionair proces dat kan leiden tot de introgressie van adaptieve eigenschappen en de vorming van nieuwe soorten. De rol van hybridisatie bij de aanpassing van planten aan veranderende klimaten is echter niet goed begrepen. Hier onderzochten we de rol van hybridisatie bij de aanpassing van twee nauw verwante vijgensoorten, Ficus carica en F. palmata, aan hun klimaatmarges. We ontdekten dat beide soorten tekenen van hybridisatie vertoonden, waarbij de hoogste niveaus van hybridisatie plaatsvonden aan de klimaatranden van hun verspreidingsgebied. We ontdekten ook dat hybriden tussen de twee soorten een verhoogde tolerantie vertoonden voor droogte en hoge temperaturen, wat erop wijst dat hybridisatie een belangrijk mechanisme kan zijn voor aanpassing aan de klimaatverandering.

#### Introductie

Hybridisatie is het proces waarbij twee verschillende soorten paren en nakomelingen produceren. Dit kan van nature gebeuren of als gevolg van menselijk ingrijpen. Hybridisatie kan een aantal evolutionaire gevolgen hebben, waaronder de introductie van adaptieve eigenschappen van de ene soort naar de andere, de vorming van nieuwe soorten en het uitsterven van een of beide oudersoorten.

De rol van hybridisatie bij de aanpassing van planten aan veranderende klimaten is niet goed begrepen. Sommige onderzoeken hebben aangetoond dat hybridisatie de aanpassing aan nieuwe omgevingen kan vergemakkelijken, terwijl andere hebben ontdekt dat het de aanpassing kan belemmeren. Het is waarschijnlijk dat de rol van hybridisatie bij aanpassing afhangt van een aantal factoren, waaronder de genetische diversiteit van de oudersoort, de omgevingsomstandigheden en de kracht van selectie.

#### Methoden

We bestudeerden twee nauw verwante vijgensoorten, Ficus carica en F. palmata, die voorkomen in het Middellandse Zeegebied. Ficus carica is een gedomesticeerde soort die op grote schaal wordt gekweekt vanwege zijn fruit, terwijl F. palmata een wilde soort is die voorkomt in rotsachtige habitats. De twee soorten lijken qua uiterlijk sterk op elkaar, maar verschillen in hun ecologische voorkeuren. Ficus carica is toleranter ten opzichte van droogte en hoge temperaturen dan F. palmata.

We verzamelden bladmonsters van beide soorten op 10 locaties in hun verspreidingsgebied. We hebben DNA uit de bladmonsters geëxtraheerd en gegenotypeerd op 10 microsatellietloci. We hebben de genotypegegevens gebruikt om de hybridisatieniveaus tussen de twee soorten te schatten.

We hebben ook een gemeenschappelijk tuinexperiment uitgevoerd om de droogte- en hittetolerantie van hybriden en raszuivere individuen van de twee soorten te vergelijken. We kweekten zaailingen van de twee soorten en hun hybriden in een kas onder gecontroleerde omstandigheden. We hebben de zaailingen onderworpen aan een droogtebehandeling en een warmtebehandeling. Na elke behandeling maten we de overleving van de zaailingen.

#### Resultaten

We ontdekten dat zowel Ficus carica als F. palmata tekenen van hybridisatie vertoonden. De niveaus van hybridisatie waren het hoogst aan de klimaatranden van het verspreidingsgebied van de twee soorten. Dit suggereert dat hybridisatie een belangrijk mechanisme kan zijn voor aanpassing aan klimaatverandering.

We ontdekten ook dat hybriden tussen de twee soorten een verhoogde tolerantie vertoonden voor droogte en hoge temperaturen. Dit suggereert dat hybridisatie een belangrijk mechanisme kan zijn voor de introgressie van adaptieve eigenschappen tussen soorten.

#### Discussie

Onze studie levert bewijs dat hybridisatie een belangrijke rol kan spelen bij de aanpassing van planten aan veranderende klimaten. Hybridisatie kan de introductie van adaptieve eigenschappen van de ene soort naar de andere vergemakkelijken, wat kan helpen de fitheid van individuen in een veranderende omgeving te vergroten. Hybridisatie kan ook leiden tot de vorming van nieuwe soorten, waardoor de diversiteit van plantengemeenschappen verder kan toenemen.

De rol van hybridisatie bij de aanpassing aan klimaatverandering is waarschijnlijk complex en contextafhankelijk. Onze studie suggereert echter dat hybridisatie een belangrijk mechanisme kan zijn voor planten om zich aan te passen aan het veranderende klimaat.

#### Conclusie

Hybridisatie is een belangrijk evolutionair proces dat een aantal gevolgen kan hebben voor de aanpassing van planten aan veranderende klimaten. Onze studie levert bewijs dat hybridisatie een belangrijke rol kan spelen bij de aanpassing van twee nauw verwante vijgensoorten aan hun klimaatmarges. Hybridisatie kan een belangrijk mechanisme zijn voor de introgressie van adaptieve eigenschappen tussen soorten en de vorming van nieuwe soorten.