Analiza rodzicielstwa pomaga wyjaśnić występowanie lat nasiennych u drzew – publikacja w Ecology Letters
Od lat uważa się, że bardzo zmienna w czasie i zsynchronizowana między osobnikami produkcja nasion – z którą związane jest występowanie tzw. lat nasiennych – jest korzystna dla roślin, ponieważ zwiększa ich wydajność reprodukcyjną. Obfite kwitnienie w roku nasiennym oznacza wysoką dostępność pyłku, a ta przekłada się na do obfite owocowanie, dzięki któremu przynajmniej pewna część nasion nie jest zjadana czy uszkadzana przez konsumentów, lecz trafia do gleby i kiełkuje. Wiadomo jednak, że oprócz korzyści istnieją koszty tej strategii (np. następująca po roku nasiennym wysoka śmiertelność młodego pokolenia wynikająca z przegęszczenia). Choć wydają się one niemałe, są w badaniach często pomijane, co może wypaczać ocenę sukcesu reprodukcyjnego.
Niedawno w Ecology Letters ukazał się artykuł uwzględniający koszty reprodukcji gatunku, u którego występują lata nasienne. Autorzy publikacji, w tym pracownicy naszego Instytutu – prof. dr hab. Magdalena Żywiec, dr hab. Grażyna Szarek-Łukaszewska, dr Łukasz Piechnik i mgr inż. Barbara Seget – przeprowadzili analizę rodzicielstwa (badania genetyczne osobników dorosłych oraz osobników młodocianych) w populacji jarzębiny Sorbus aucuparia z Babiej Góry, monitorowanej od ponad 20 lat. Wyniki pokazały, że choć wysoka zmienność produkcji owoców wiąże się ze znacznymi kosztami, to koszty te mogą być skutecznie redukowane poprzez synchronizację owocowania. Innymi słowy osobniki, których owocowanie jest zsynchronizowane, są reprodukcyjnie bardziej wydajne (z tej samej ilości owoców uzyskują więcej potomstwa) niż osobniki o owocowaniu asynchronicznym. W badaniach udało się ponadto zidentyfikować relatywnie rzadkie fenotypy charakteryzujące się niską średnią produkcją owoców i równocześnie dość regularnym (co roku podobnym) wysiłkiem reprodukcyjnym, które zapewniały sobie wysoką wydajność reprodukcji poprzez unikanie kosztów (związanych z wysoką zmiennością owocowania w czasie) i czerpanie korzyści z procesów zachodzących na poziomie populacji. To pokazuje, że optymalizacja wzorców owocowania może zasadniczo różnić się między osobnikami o wysokiej i niskiej płodności.
Powyższe odkrycia stanowią długo oczekiwane w badaniach nad reprodukcją roślin potwierdzenie poglądu, że występowanie lat nasiennych jest korzystne dla roślin, nawet przy uwzględnieniu kosztów pojawiających się na późniejszych etapach rozwoju osobniczego.
Źródłowy artykuł:
Bogdziewicz M., Chybicki I., Szymkowiak J., Ulaszewski B., Burczyk J., Szarek-Łukaszewska G., Meyza K., Sztupecka E., Ledwoń M., Piechnik Ł., Seget B., Kondrat K., Holeksa J., Żywiec M. 2024. Masting and efficient production of seedlings: balancing costs of variation through synchronized fruiting. Ecology Letters 27: e14514. DOI
Artykuł powstał jako efekt badań prowadzonych w ramach projektu NCN Opus (2019/33/B/NZ8/01345) pt. "Sukces reprodukcyjny osobnika a występowanie lat nasiennych. Czy wzorzec produkcji nasion w czasie ma podłoże genetyczne?" kierowanego przez prof. dr hab. Magdalenę Żywiec.
Grupa młodocianych osobników jarzębiny.
Foto: Magdalena Żywiec.
Grupa młodocianych osobników jarzębiny.
Foto: Magdalena Żywiec.
Górnoreglowy bór świerkowy na Babiej Górze – zbiór prób w terenie.
Foto: Magdalena Żywiec.