Экологическая генетика костра кровельного: I. Иерархический анализ фенотипической изменчивости

Чтобы понять, как генетическая дифференциация и фенотипическая пластичность могут совместно способствовать распространению чужеродного вида, необходимо знать, как генетическая изменчивость распределена по иерархическим уровням в пределах его нового ареала. Например, недостаток генетической изменчивости в периферических популяциях чужеродного вида может замедлить его распространение в новые местообитания. В тепличном опыте мы изучали изменчивость морфологических признаков и особенностей жизненного цикла чужеродного самоопыляющегося однолетнего злака Bromus tectorum между популяциями, между семьями и внутри семей, а также однородность внутрисемейных дисперсий. Изученные популяции B. tectorum были собраны в крупных центральных популяциях степных местообитаний и небольших периферических популяциях лесных участков вдоль широкого градиента температуры и влажности на западе Северной Америки. Большая часть вариации среднего срока цветения была обусловлена различиями между популяциями, из которых были собраны семена; на различия между семьями приходилось менее 20% общей дисперсии срока цветения. Популяции из засушливых степных местообитаний зацветали раньше всего, а популяция из наиболее увлажнённого лесного местообитания — позже всех. Напротив, внутрисемейная дисперсия вносила значительный вклад в общую дисперсию сухой массы растений, числа семян на растение, общей массы семян и массы отдельного семени. На различия между семьями приходилось от 18% общей изменчивости средней массы семян до 30% изменчивости общей сухой массы растений. Последовательных различий во внутрипопуляционной генетической изменчивости между крупными центральными степными популяциями и небольшими, потенциально более изолированными лесными популяциями не выявлено. Значительная неоднородность внутрисемейной дисперсии в некоторых исходных популяциях указывает на то, что способность семей к фенотипическому ответу на изменения среды различается. При анализе вне зависимости от исходной популяции не выявлено устойчивой связи между каким-либо конкретным признаком и повышенной неоднородностью внутрисемейных дисперсий.