気候変動は微生物共生駆動型の個体群持続性を阻害する

科学分野:

• 生態学
• 進化生物学
• 植物と微生物の相互作用

背景:

• 種の相互作用を理解することは、個体群動態と地球規模の変化への応答を予測するための鍵である。
• 微生物共生関係は、特に干ばつなどの環境ストレスを緩和することによって、広範囲にわたる植物の持続性に影響を与える可能性がある。

研究 の 目的:

• 微生物共生関係、特にエピクロエ菌類内生菌が、宿主草であるブロムス・ラエピペスの長期的な全分布域にわたる持続性をどのように促進するかを調査すること。
• 気候変動がこれらの共生関係の蔓延と有効性に及ぼす影響を評価すること。

主な方法:

• 宿主草の分布全域にわたる約90のブロムス・ラエピペス個体群の13年間の分布調査を統合した。
• 宿主草の分布全域にわたる6年間の共通圃場実験に基づいた人口統計学的モデリングを利用した。
• 気候変動と関連付けた内生菌の蔓延率と個体群絶滅率を定量化した。

主要な成果:

• 共生関係にあるエピクロエ内生菌は、ブロムス・ラエピペスの個体群レベルでの持続性と成長を著しく促進した。
• 非共生関係にある個体群は、共生関係にある個体群と比較して、局所的な絶滅を経験する可能性が4倍高かった。
• 気候変動が大きい地域で歴史的に共生関係にあった個体群では、内生菌の蔓延が8分の1に減少した。

結論:

• 共生関係は、個体群の持続性を支え、植物を環境ストレスから保護するために不可欠である可能性がある。
• これらの共生関係は、地球規模の変化、特に気候変動に対して脆弱である。
• 共生関係の潜在的な衰退は、長期的な植物個体群の生存可能性と種の分布に重大な影響を与える可能性がある。