外来種の成功特性 – 早く生きてゆっくり死ぬ


对于一些征服新领域的入侵物种来说,”早生晚死“可能是他们的成功法则。

在一项新研究中,爱荷华大学的生物学家研究一种入侵全球的淡水蜗牛,为何能进入全球生态系统的原因。他们的结论是,和该物种的原生品种相比,最成功的入侵者品种、成熟和繁殖得更快。(研究链接

这项研究发表在《生态学》(Oecologia) 杂志上。美国国家科学基金会环境生物学部项目主任Sam Scheiner说:”人类在世界各地迁移,也转移了越来越多的物种,导致物种入侵的数量不断增加。学会控制外来物种入侵,比以往更重要。“

研究人员的研究对象——淡水泥螺,原产于新西兰,并已扩散到全球:可能靠着货轮的移动,在亚洲、北美、欧洲和其他地方的众多湖泊和河流生态系统中,占据主导地位。

上图:淡水泥螺放大图。Credit: University of Iowa
左图:一堆幼年至成年的泥螺,体积各异,对照直径18 毫米的 10 美分硬币。
淡水泥螺体积小,从4mm到12mm都有。

生物学家对这些物种很感有趣,因为它们既能进行有性繁殖,也能进行无性繁殖——无性繁殖是指雌性在没有雄性的情况下,通过复制自己的基因进行繁殖。因此可以用来了解有性繁殖的优点和缺点。

无性繁殖的蜗牛是更佳成功的入侵者,虽然其遗传多样性比有性繁殖的蜗牛低很多。研究人员发现,这些无性繁殖蜗牛的生长速度比有性蜗牛慢,而且体积更小;但是这种组合通常会使一个物种在新环境中的竞争能力下降。

该研究的资深作者Maurine Neiman说:”这些蜗牛在入侵物种种,有着最不寻常的特征组合。” 这就涉及到我们的核心问题,什么特征让一个入侵物种具有入侵性

“我认为数据表明,缓慢的生长速度和早发的生殖成熟,似乎是真正的优势组合,”Neiman说道。”它们繁衍世代的生成时间更快,而且它们很可能超越其他成熟更慢的蜗牛品系。”

在一个实验室里,研究人员培养了在比利时和在美国六个地方收集到的蜗牛种群。他们检查了后代的 “生活史特征” (life history traits),也就是使它们在新环境中能够茁壮成长、与生物体的健康或繁殖成功有关的特征。虽然物种的健康和繁殖力是入侵物种的基本成功策略,但生物学家认为,生活史特征可能是外来物种是否能在新环境中扎根的根本

“很多入侵物种的研究都集中在预防措施上。我们有这么多的入侵物种,一旦它们开始落地并繁衍,就更难摆脱它们了,”Neiman说。”如果我们能找到方法来预测哪些是强势的入侵物种,就能采取更好的预防措施。”

图片。研究淡水蜗牛的生物学家发现,成功入侵的关键可能在于快速生存和年轻死亡。

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