城市化对白三叶草的局部适应性和生态进化反馈的影响

《Nature Ecology & Evolution》：Effects of urbanization on local adaptation and eco-evolutionary feedbacks in white clover

城市化驱动白三叶草适应性进化研究：通过 reciprocating transplant 实验发现，城乡种群因防御物质HCN的选育方向分化，城市植物偏向营养生长，农村植物偏向繁殖策略，且存在生态互作反馈。

　　

摘要

城市化正在全球范围内引发前所未有的生态和进化变化。然而，关于植物如何适应城市环境的实证证据仍然有限。在这项研究中，我们使用了来自城市和农村地区的白三叶草（Trifolium repens），并将它们平均分配到五个城市公共花园和五个农村公共花园中。每个花园中有一半的植物能够产生抗食草动物的化学防御物质——氢氰酸（HCN），而另一半则不具备这种防御能力，因为已知这一性状会随着城市化进程的不同而表现出遗传差异。通过测量多种营养生长和生殖适应性特征，以及与食草动物、传粉者和共生根际细菌的生态相互作用，我们发现城市和农村环境对氢氰酸的选择压力存在差异：在农村环境中，氢氰酸有助于提高植物的适应性；而在城市环境中，它反而会降低适应性。城市和农村的白三叶草种群在遗传上发生了分化，这种分化导致了生活史策略的转变：城市中的植物更注重营养生长，而农村中的植物无论是在城市还是农村花园中都能产生更多的花朵和种子。最后，我们发现了生态进化的反馈机制：农村地区的食草压力增加，而城市地区的无氰酸植物吸引了更多传粉者的访问。这项研究有助于理解城市化如何影响进化过程，并进而对更广泛的生态系统产生影响。