Selekcja środowiskowa wyjaśnia wzorce rozmieszczenia blisko spokrewnionych gatunków wiesiołka w Europie – nowa publikacja

Rośliny, aby mogły funkcjonować w zmieniającym się środowisku, wykształciły szereg mechanizmów przystosowawczych, zarówno morfologicznych jak i fizjologicznych. Obejmują one krótkoterminowe reakcje, długoterminowe aklimatyzacje, jak również stałe, dziedziczne adaptacje. Doskonałym modelem w badaniach roślinnych przystosowań, zwłaszcza w kontekście zachodzących zmian klimatycznych, jest pochodzący z Ameryki rodzaj Oenothera – wiesiołek. Począwszy od XV wieku jego liczne taksony zostały świadomie introdukowane, bądź przypadkowo zawleczone na pozostałe kontynenty poza Antarktydą. W Europie wiesiołki znalazły dogodne siedliska i zaczęły się rozprzestrzeniać i hybrydyzować ze sobą, tworząc nowe linie mieszańcowe.

Niedawno w czasopiśmie Scientific Reports opisano występowanie na terenie Europy trzech blisko spokrewnionych gatunków wiesiołka w powiązaniu z ich adaptacjami do warunków środowiskowych, odzwierciedlonymi poprzez cechy morfologiczne i przystosowania w obrębie aparatu fotosyntetycznego. Zespół naukowców pod kierownictwem dr Moniki Woźniak-Chodackiej z naszego Instytutu wykazał, że badane gatunki charakteryzują się trzema odrębnymi wzorcami rozmieszczenia. Występujący głównie na wyższych szerokościach geograficznych Oenothera rubricaulis ma najmniejsze kwiaty i najwyższą zawartość chlorofilu, czemu towarzyszy akumulacja antocyjanów, maksymalizujących wykorzystanie światła w warunkach słabego oświetlenia. Z kolei O. suaveolens, obserwowany na niższych szerokościach geograficznych, charakteryzuje się największymi kwiatami i czysto zielonym fenotypem (brakiem czerwonych antocyjanów w organach), a także najwyższą przewodnością szparkową. Ponadto gatunek ten realizuje strategie chroniące przed dużymi natężeniami światła (szybka fotoinhibicja oraz hyponastia). Najszerzej rozpowszechniony O. biennis wykazuje pośredni fenotyp w stosunku do pozostałych gatunków, a także największą plastyczność i zdolność adaptacji aparatu fotosyntetycznego.

Biorąc pod uwagę bliskie pokrewieństwo O. rubricaulis, O. suaveolens i O. biennis, wyniki sugerują, że selekcja środowiskowa, mająca miejsce po procesie hybrydyzacji, miała kluczowe znaczenie dla ukształtowania się zasięgów i zadomowienia się tych taksonów w Europie.

Badania były prowadzone we współpracy z Instytutem Fizjologii Roślin im. F. Górskiego PAN i zostały częściowo sfinansowane z projektu NCN Miniatura 2 (2018/02/X/NZ8/01255).

Oryginalny artykuł:

Woźniak-Chodacka M., Kocurek M., Pilarska M., Niewiadomska E. 2025. Environmental selection underlies distinct distribution patterns of closely related European evening primroses. Scientific Reports 15: 4436. DOI