Почвенно-опосредованные экоэволюционные обратные связи у инвазивного растения Alliaria petiolata

Традиционно считалось, что экологические и эволюционные процессы протекают в существенно разных временных масштабах. Однако теория, а также экспериментальные исследования и работы с модельными системами показали, что эти процессы могут влиять друг на друга в сопоставимых временных масштабах. Мы представляем данные о почвенно-опосредованной экоэволюционной обратной связи, влияющей на динамику популяций инвазивного двулетнего растения Alliaria petiolata. По мере старения популяций естественный отбор снижает выработку синигрина — важного аллелохимиката с антимикоризным действием. Это связано с плотностно-зависимым отбором: синигрин даёт преимущество при конкуренции между видами, но не при конкуренции внутри вида. Мы показали, что стохастические темпы роста популяций (λ) и плотность растений положительно связаны с концентрацией синигрина в корнях проростков. Эта связь опосредована положительным влиянием синигрина на выживаемость проростков и растений в летний период — важных факторов, определяющих λ. В совокупности эти результаты показывают, что эволюция признака под действием естественного отбора может влиять на экологию вида за несколько лет или десятилетий, изменяя траекторию роста его популяции и взаимодействия с видами почвенных и растительных сообществ, в которые он проникает. Полученные данные подтверждают, что экоэволюционные обратные связи возникают в природных популяциях. Кроме того, они помогают усовершенствовать концептуальную основу для прогнозирования будущего роста популяций, связывая вариации демографических показателей растений с важным конкурентным признаком — содержанием синигрина, селективное преимущество которого снижается по мере старения популяций.