Локальная адаптация к климату способствовала глобальной инвазии костра кровельного

Локальная адаптация может способствовать расширению ареала при инвазии, однако механизмы успешного внедрения видов остаются неясными. Костёр кровельный (Bromus tectorum), происходящий из Евразии и Африки, распространился по всему миру и нанёс серьёзный ущерб на западе Северной Америки. Мы стремились выявить механизмы и последствия локальной адаптации костра кровельного при его инвазии в Северную Америку. Мы секвенировали геномы 307 образцов из разных частей ареала и провели контролируемые эксперименты. Установлено, что в Северную Америку проникли генетически разнообразные линии, между которыми часто происходил дальний перенос генов. Почти половина североамериканской популяции костра кровельного представляет собой мозаику примерно из 19 локально адаптированных почти клональных генотипов, каждый из которых, по-видимому, особенно успешен в своей части континента. Кроме того, особенности происхождения, фенотипические признаки и градиенты частот аллелей в зависимости от среды в исходном ареале предсказывают соответствующие закономерности в новом ареале. Это указывает на то, что в разные регионы проникли генотипы, уже адаптированные к местным условиям. Эксперименты в общих садах выявили направленный отбор по срокам цветения, причём в тёплых и холодных местообитаниях его направление менялось на противоположное; это потенциально способствует сохранению экологических градиентов. В районе Большого Бассейна в США геномные прогнозы выраженной локальной адаптации позволили определить участки, где костёр кровельный преобладает сильнее всего. Полученные результаты показывают, что многочисленные заносы и миграция внутри нового ареала способствуют локальной адаптации и успеху костра кровельного на западе Северной Америки. Для борьбы с продолжающимися инвазиями необходимо понимать, как среда и поток генов влияют на адаптацию и распространение видов.