Локальная адаптация к климату способствует глобальному распространению инвазивного вида

Локальная адаптация может способствовать расширению ареала при биологических инвазиях, однако механизмы успешного расселения инвазивных видов остаются неясными. Костёр кровельный (Bromus tectorum), в природе произрастающий в Евразии и Африке, широко распространился за пределами исходного ареала и наносит серьёзный ущерб в западной части Северной Америки. Мы изучили механизмы и последствия локальной адаптации костра кровельного при его инвазии в Северную Америку. Мы секвенировали 307 генотипов из разных частей ареала и провели контролируемые эксперименты. В Северную Америку проникли разнообразные генетические линии; здесь широко распространён перенос генов на большие расстояния. Почти половина популяций костра кровельного в Северной Америке представляет собой мозаику примерно из 19 локально адаптированных почти клональных генотипов, каждый из которых, по-видимому, особенно успешен в определённой части региона. Кроме того, генетическое происхождение, фенотипические признаки и градиенты частот аллелей вдоль экологических градиентов в исходном ареале позволяли предсказать соответствующие характеристики в новом ареале. Это указывает на то, что в разные регионы проникли генотипы с предварительной адаптацией к местным условиям. Эксперименты в общих условиях показали, что направленный отбор по срокам цветения менял направление между тёплыми и холодными участками, что, возможно, поддерживает эти градиенты. В Большом Бассейне США геномные прогнозы сильной локальной адаптации позволили выявить участки, где костёр кровельный наиболее доминирует. Полученные результаты свидетельствуют, что множественные заносы и миграция внутри нового ареала способствовали локальной адаптации и успеху костра кровельного в западной части Северной Америки. Для управления продолжающимися инвазиями важно понимать, как среда и перенос генов влияют на адаптацию и расселение инвазивных видов.