気候変動下で寒冷適応植物を保全するための種の移動とハイブリダイゼーションの支援

Assisted species migration and hybridization to conserve cold-adapted plants under climate change.

• Kimberly Charles
• Ivana Stehlik

抄録

気候変動による気温上昇は、北極や高山植物の対応能力を気候変動のスピードよりも上回っているため、多くの北極や高山植物が絶滅の危機に瀕している。本研究では、寒冷化に適応した種（またはその遺伝子）を保全し、気候変動による生態系への影響を最小限に抑えるための方法として、ASM（Assisted Species migration）とハイブリダイゼーションについて議論する。ASMとは、気候予測の下で種の生態学的要求が一致する場所へ、現在の場所から個体を意図的に移動させることである。交配とは、近縁種の交配を意味し、北極や高山植物の場合、一方の親は絶滅の危機に瀕している寒冷適応種であり、もう一方の親はその生殖能力に適合した温帯適応種の兄弟である。従来、交配は、地質学的に生物多様性を増加させてきたにもかかわらず、生物多様性の損失につながると否定的に捉えられてきた。さらに、温帯適応遺伝子をハイブリッドに組み込むことは、ますます不適応化する冷帯適応種を存続させるための唯一の手段であるかもしれない。もし、元の個体群のフィットネスに関連するパラメータを十分に考慮し、現在の生物多様性を形成するためにハイブリッド化が果たした重要な役割を認識した上でアプローチするならば、ASMとハイブリッド化は、生態系機能への悪影響を最小限に抑えながら、気候変動によって危険にさらされている主要な寒冷適応種のゲノムの一部または全体を保存するのに役立つ可能性がある。記事のインパクト・ステートメント。種の移動とハイブリダイゼーションの支援は、いくつかの北極や高山の植物やその遺伝子を保存するためのポジティブなメカニズムと考えるべきである。この記事は著作権で保護されています。すべての著作権は留保されている。

The temperature rise due to climate change is rendering many arctic and alpine plants at risk of extinction because their ability to react is outpaced by the speed of climate change. We discuss assisted species migration (ASM) and hybridization as methods to conserve cold-adapted species (or the genes thereof) and to minimize the potential perturbation of ecosystems due to climate change. ASM is the deliberate movement of individuals from their current location to where species' ecological requirements will be matched under climate projections. Hybridization refers to crossbreeding of closely related species, where for arctic and alpine plants, one parent is the threatened cold-adapted and the other its reproductively compatible, warm-adapted sibling. Traditionally, hybridization is viewed as negative and leading to a loss of biodiversity, even though hybridization has increased biodiversity over geological times. Furthermore, the incorporation of warm-adapted genes into a hybrid might be the only means for the persistence of an increasingly more maladapted cold-adapted species. If approached with thorough consideration of fitness-related parameters of the source population and the acknowledgement of the important role hybridization has played to shape the current biodiversity, ASM and hybridization could help save partial or whole genomes of key cold-adapted species at risk due to climate change with minimal negative effects on ecosystem functioning. Article Impact Statement: Assisted species migration and hybridization should be seen as positive mechanisms for saving some arctic and alpine plants, or genes thereof. This article is protected by copyright. All rights reserved.

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