Эволюционная динамика биологических инвазий: многоаспектный подход

Биологические инвазии — укоренение и распространение чужеродных видов в новых регионах — могут иметь масштабные экономические и экологические последствия. Усиление глобальной взаимосвязанности ускоряет темпы интродукции, а изменения климата и земного покрова могут снижать барьеры для распространения инвазивных популяций. Для снижения социально-экономического ущерба, связанного с инвазивными видами, а также для изучения фундаментальных закономерностей эволюционной динамики инвазий крайне важно подробно реконструировать историю инвазии, включая определение исходных популяций и путей распространения, числа независимых интродукций, а также влияния генетических бутылочных эффектов и смешения генетических линий на успешность укоренения, адаптационный потенциал и дальнейшее распространение. Последние достижения геномики и развитие географических информационных систем обеспечивают беспрецедентно большие массивы генетических и экологических данных на глобальном и локальном уровнях, что позволяет объединить популяционную геномику, ландшафтную экологию и моделирование распространения видов в единую систему для изучения инвазионного процесса. Хотя факторы, определяющие инвазионный потенциал популяций, неоднократно подробно рассматривались, доступные аналитические методы оптимального объединения молекулярных и экологических данных для оценки демографических параметров инвазивных популяций и прогнозирования их дальнейшего распространения всё ещё находятся в стадии разработки. В этом обзоре рассмотрены несколько недавних исследований инвазий насекомых, в которых объединялись различные наборы данных и подходы, чтобы показать, как интеграция генетических данных, данных наблюдений, экологической информации и сведений об окружающей среде открывает путь к более комплексной науке о биологических инвазиях. Сформулированы рекомендации по изучению эволюционной динамики инвазий на каждом этапе инвазионного процесса; сделан вывод о преимуществах объединения всех типов информации и современных аналитических инструментов из разных научных областей в единой системе.