Фенологическая чувствительность генотипов костра кровельного зависит от текущих условий среды и условий происхождения

Растения реагируют на условия среды как кратковременной пластичностью признаков в пределах поколения, так и долговременными эволюционными изменениями между поколениями. Однако относительная выраженность этих реакций на краткосрочные и долгосрочные изменения среды изучена недостаточно. Изменения фенологических признаков могут служить ранними индикаторами реакции на изменения среды. На фенологию растений влияют как текущие условия среды за счёт пластичности, так и условия происхождения генотипа за счёт локальной адаптации. Чтобы оценить вклад текущих условий и условий происхождения в вариабельность сроков цветения костра кровельного — инвазивного однолетнего злака, — мы провели повторный эксперимент в общих условиях с использованием 92 генотипов, собранных на западе Северной Америки. Повторности каждого генотипа высевали при двух уровнях плотности (низкая — 100 семян на 1 м², высокая — 100 семян на 0,04 м²) и двух температурных режимах (низкая температура — белый гравий, высокая — чёрный гравий; средняя разница температур составляла 2,1 °C) по факторной схеме. Эксперимент повторили на четырёх площадках в общих условиях в штатах Айдахо и Вайоминг, США. Мы оценили влияние текущих условий среды (плотности, температурного режима и местоположения площадки), условий происхождения (климата в местах сбора генотипов), а также их взаимодействия на сроки цветения каждого растения. Сроки цветения в значительной степени зависели от текущих условий: растения в более тёплом климате и при более высокой плотности зацветали раньше, чем растения в более прохладном климате и при меньшей плотности. Генотипы из жарких и засушливых мест происхождения стабильно зацветали раньше генотипов из прохладных и влажных мест; эта закономерность сохранялась и после учёта родства генотипов, что указывает на её генетическую обусловленность и связь с естественным отбором. Данных о взаимодействии текущих условий и условий происхождения, а также о взаимодействии генотипа со средой было мало. Фенология сильнее реагировала на вариации текущего климата, чем на вариации климата в местах происхождения. Результаты показывают, что фенология костра кровельного отличается высокой пластичностью и одновременно быстро адаптируется к местным условиям. Оба процесса, вероятно, способствуют нынешнему успеху этого вида как биологического инвазивного организма и его способности реагировать на будущие изменения среды.