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

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。

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。