植物的快速演化可改变对沿海沼泽地恢复能力的预测

据研究人员报告，沼泽优势植物根系生长特征的快速演变可导致沿海湿地结构和功能在生态系统层面发生变化，其中包括其对海平面上升的抵御能力。这些发现表明，演化过程在调节生态系统功能方面的作用可能比以前所想的更大，因此在预测生态系统对环境变化的反应时需要考虑该演化过程。在植物物种多样性通常较低的沿海沼泽中，优势植物通常会通过促进土壤发育和沉积物堆积而充当生态系统的工程师，它使得沼泽几千年来能够跟得上变化中的海平面。此外，这些植物的快速生长加上沿海沼泽土壤缓慢的分解率导致该生态系统能储存大量的碳。然而，尽管越来越多的研究表明，沼泽优势植物的特性和生长是如何促成这些过程的，但在预测生态系统对环境持续变化的反应模型中，优势植物的特性变化和演化的作用基本上被忽视了。据作者披露，其部分原因是缺乏可证明演化过程是否是生态系统变化重要驱动因素的实证研究。Megan Vahsen和同事在此报告了一项常见的对16种优势沼泽莎草（Schoneopletus americanus）基因型的园地研究；该研究使用了从种子库中“复活”的跨越世代和相邻沼泽的莎草。Vahsen等人的研究揭示了地下生物量分配和分布具有可观且富有生态意义的可遗传变异和快速演化。当纳入沿海沼泽生态系统模型时，这些发现改变了对沿海沼泽中碳封存和土壤表面积聚的预测。据作者披露，结果表明，这些植物的演化速度和规模可以对生态系统层面进程的下游产生相当大的影响，其中包括针对海平面上升的恢复力和大气碳储存的潜力。“因此，如果不能解释生态系统模型中的可遗传变异和快速演变或会对生物反应在生态系统抵御环境变化中所起的作用做出错误描述，从而会在生态系统层面系统性地改变预测。