科隆的植物种群适应了城市环境

科隆大学、波茨坦大学和马克斯·普朗克植物育种研究所的一个研究小组发现，拟南芥(拟南芥)是一种分布在科隆街道上的小型野生植物，其区域线在典型生活中差异很大。周期特征，例如开花和发芽的调节。这使得它们能够适应当地的环境条件，例如温度和人类干扰。来自合作研究中心/Transregio 341“植物生态遗传学”的研究人员发现，环境条件会从区域多样化的植物品系库中过滤掉不适合的品系，因此只有具有合适性状的品系才能生存。“这个过程被称为“环境过滤”，因推动植物物种在特定地点的建立或持久存在而闻名。令人着迷的是，完全相同的过程也适用于一个物种内的不同品系”，最近离开科隆成为波茨坦大学生物多样性研究教授的 Anja Linstädter 说道。这项研究发表在《生态学杂志》上发表的文章“拟南芥城市种群生活史特征多样性的环境过滤”中。

拟南芥是植物研究中最常见的模式生物，因此对植物生物学很重要。大多数关于拟南芥的研究工作都集中在单个个体的后代上，即称为 Col-0 的品系，而科隆地区自然生长的植物则显示出多种品系。CRC TRR 341 发言人 Juliette de Meaux 教授博士解释说：“在我们的研究联盟中，我们致力于了解实验室中的发现如何在自然界中体现。”“一开始，我们问自己的是：实验室是否生产线 Col -0 类似于科隆自然存在的线条?但后来，我们开始意识到我们的街道上有多少生态多样性。”

本研究中分析的植物是该研究的第一作者 Gregor Schmitz 博士在他上班的路上收集的。他注意到拟南芥在环境条件截然不同的地方自然生长。其中包括缺乏水和养分供应的斑块，例如小路面裂缝，但也包括受到高度干扰的栖息地。当科学家对植物基因组进行测序时，他们发现城市线之间的相关性并不比来自更大区域的线更相关。

令生物学家惊讶的是，科隆的拟南芥种群在生命周期特征方面存在很大差异。这些差异导致它们在栖息地中的持久存在，主要区别在于它们受到除草或割草等人类活动干扰的程度。“换句话说，我们在整个城市发现的遗传多样性并不是随机分布的，而是与城市环境中的特定差异相匹配，”施密茨说。

大多数植物利用寒冷来调节开花时间。通过这种方式，它们可以确保开花不会在隆冬发生。在科隆的街道上，科学家们发现了拟南芥品系，这些品系利用寒冷来调节开花，但也发现了不使用冷气的品系：它们在发芽后很快开花。此外，研究小组还发现，一些带有种子的品系，如果暴露在高温下几天就会进入休眠状态，而一些品系的种子在炎热时不会进入休眠状态。“因此，不同的生产线可以显示出截然不同的生命周期，”德莫克斯说。“有些生长速度非常快，不需要休眠，开花前不需要寒冷，而另一些生长速度较慢，诱导休眠的能力很强，开花需要寒冷。在如此小的区域内如此多样化令人惊讶，但最令人钦佩的是看到它与我们街道上环境干扰的梯度相一致。”

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