Углубленный взгляд на то, как растения реагируют на изменение климата, показывает неоднозначные результаты для феномена «демографической компенсации» как способа для растений избежать резкого сокращения популяции.
Демографическая компенсация послужила возможным объяснением выживания растений, которые не изменили географические ареалы в тандеме с изменениями климата. Предполагается, что снижение некоторых характеристик растений, таких как выживаемость или рост, может быть компенсировано увеличением других характеристик растений, таких как цветение.
Чтобы проверить теорию демографической компенсации, исследователи из Университета штата Северная Каролина и Университета Британской Колумбии обследовали 11 000 растений, включающих 32 популяции алой обезьяны, многолетней травы, произрастающей в различных климатических зонах в центральном Орегоне, по всему миру. Калифорнии и Северной Нижней Калифорнии в Мексике, чтобы увидеть, как такие характеристики, как выживание, рост и цветение, различаются у растений в более северных и южных широтах.
Сима Шет, доцент кафедры биологии растений и микробов в штате Северная Каролина и ведущий автор статьи об исследовании, сказала, что результаты были неоднозначными.
"Мы нашли убедительные доказательства демографической компенсации в географическом ареале алой обезьяноцветки", - сказал Шет.
В течение пяти лет исследования выживаемость и темпы роста растений были низкими на южных границах ареала растения - в Калифорнии недалеко от мексиканской границы - но темпы цветения были высокими. На северных окраинах ареала растения - в центральном Орегоне - выживаемость и темпы роста из года в год были выше, чем на юге, но растения не цвели каждый год.
Шет добавил, что, несмотря на то, что скорость цветения на юге была высокой, многие из этих растений цвели один раз, а затем погибли. «В целом исследование показывает, что все южные популяции сократились, поэтому одна только демографическая компенсация не может спасти эти популяции от вымирания.
"Но это еще не все гибель и мрак", сказала она. «Демографическая компенсация может выиграть этим исчезающим популяциям драгоценное время для улучшения климатических условий или позволить эволюционным процессам помочь растениям адаптироваться к неблагоприятным условиям».
Шет сказала, что исследование 2010-2014 годов, которое началось, когда она и Ангерт были в Университете штата Колорадо, проходило в рекордно жаркие и засушливые годы в Калифорнии. Она сказала, что вместо того, чтобы искажать результаты исследования, условия, с которыми растения столкнулись в период исследования, станут более распространенными из-за изменения климата.
Шет планирует продолжить исследование, в котором будет использоваться «подход воскрешения». Она будет «воскресить» растения из семян, собранных в географическом ареале алой мартышки до и после исследования 2010-2014 годов, чтобы узнать о влиянии сильных климатических явлений на генетическую изменчивость важных признаков. Например, если южным растениям необходимо рано зацвести, чтобы выжить, Шет сможет увидеть заметную селекцию генов, участвующих в раннем цветении, тем самым ограничивая генетическую изменчивость этого важного признака у этих южных растений.
«Этот подход позволяет нам воскресить предков до засухи из хранящихся семян и сравнить их с потомками после засухи в той же среде, что, по сути, позволяет нам путешествовать во времени», - сказал Шет.