Branch HA, et al. (2024). Regional differences in leaf evolution facilitate photosynthesis following severe drought. New Phytologist, doi: 10.1111/nph.19963.
(2024年7月17日发表)
摘要参考翻译:了解气候扰动后快速进化背后的生理和解剖变化,可以加深我们对气候变化如何影响生物多样性的认识。它还可以提供尽管在更高生物组织层次上表现静止,但仍存在隐性适应的证据。在本研究中,我们比较了在一次异常干旱后,来自物种分布范围北部和南部不同历史气候区的一种猴面花属植物Mimulus cardinalis种群的进化变化。我们将干旱前的祖先植物产生的种子与干旱高峰期的后代种子一起在温室中种植,并将它们暴露于湿润和干燥的条件下。干旱前,北方的祖先种群表现出有助于干旱逃避(drought escspe)的性状,而南方的祖先种群则表现出干旱规避(drought avoidance)的性状。干旱之后,两地的种群都进化出减少水分流失并在干燥处理条件下保持光合作用的能力(干旱规避),但通过不同的气孔、毛状体和栅栏叶肉的解剖结构改变来实现。此外,南方种群失去了在湿润条件下获益的能力。这些结果揭示了在一次异常干旱后,解剖层面的快速进化趋向于干旱规避,但也表明区域间机制的差异带来了不同的权衡。这强调了了解潜在机制对下游生活史和大形态特征的重要性。
附有显微镜图像的红豆杉叶片横截面插图,展示了本研究测量的解剖特征(叶片厚度、栅栏比例、叶片上下的毛状体和气孔密度)
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