Rapid trait evolution of plants under anthropogenic impacts and its spillover effects on communities

人为影响下植物性状的快速演化及其对群落的溢出效应

基本信息

批准号：
21H02559
负责人：
深野祐也
金额：
$ 11.07万
依托单位：
Chiba University (2022-2023)The University of Tokyo (2021)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

都市と農地はわれわれの社会が存続する上で必須の人為環境であり、地球の陸地の１４％を占める広大なハビタットである。しかし、その環境に生育する生物がどのように適応進化し、どのように生態的な相互作用が形作られているかは、森林や草地などの自然環境と比べてほとんどわかっていない。都市と農地は土壌や水分条件など、しばしば対照的な環境を持つが、同じ植物種が分布していることがある。これらの植物種では強い分断化選択が生じていると予想されるため、都市と農地において急速に適応的分化が進んでいる可能性がある。そして急速に生じる適応進化は、都市・農地の生態系に大きな影響力を持つかもしれない。本申請課題では、都市と農地という人為環境下で、植物がどのように適応進化しているのか、その進化にはどんな生理的・遺伝的基盤が関わっているのか、そして急速な進化は都市と農地の生態学的な相互作用にどのように波及するのかという点を明らかにする。本年度は、オヒシバやメヒシバを対象とした実験を行った。メヒシバは都市と農地で草型が分化していることが我々の研究によりわかっているが、オヒシバでも平行した形態の進化が生じていることを明らかにした。さらに、この草型の変化が、多種との種間競争に与える影響を検証するために、野外草地に移植実験を行った。その結果、移植した個体の草型が種間相互作用に影響を与え、群集の多様性にまで波及することが分かった。これらの成果は、現在論文投稿中である。

城市和农田是人类社会生存所必需的人造环境，是占地球陆地面积14%的广阔栖息地。然而，与森林、草原等自然环境相比，人们对在这些环境中生长的生物如何适应和进化以及如何形成生态相互作用知之甚少。城市和农田通常具有截然不同的环境，例如土壤和湿度条件，但可能分布相同的植物种类。预计这些植物物种将发生强烈的破碎选择，并且适应性分化可能在城市和农业地区迅速进展。发生的快速适应性进化可能会对城市和农业生态系统产生重大影响。在这个项目中，我们将研究植物如何在城市和农田的人造环境中适应和进化，这种进化涉及哪些生理和遗传基础，以及城市中如何快速进化，我们将阐明这如何影响生态。农田相互作用。今年，我们针对荆棘和蜗牛进行了一项实验。我们的研究表明，马唐的草类类型在城市和农业地区是有区别的，我们发现马唐的形态也发生了平行的进化。此外，为了验证这种草型变化对多物种种间竞争的影响，我们在室外草地上进行了移植实验。结果表明，移植个体的草类型影响了种间相互作用，从而影响了群落的多样性。这些结果目前正在提交出版。

项目成果

期刊论文数量（2）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Long‐term flowering records of herbaceous plants in Tokyo, Japan, during 1994?2015 through citizen science

公民科学1994年至2015年日本东京草本植物的长期开花记录

DOI：
10.1111/1440-1703.12271
发表时间：
2021
期刊：
Ecological Research
影响因子：
2
作者：
Maruyama Noriko;Miyazaki Keiko;Yasunaga Eriko;Uchida Kei;Kawabata Saneyuki;Fukano Yuya
通讯作者：
Fukano Yuya