일반적인 종자 분산기는 다육질의 지속성에 가장 큰 기여를 합니다.

Jun 08, 2023

커뮤니케이션 생물학 6권, 기사 번호: 330(2023) 이 기사 인용

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상호 상호 작용은 정의상 기여하는 각 파트너에게 유익합니다. 그러나 상호주의적 상호작용이 평생 동안 파트너에게 어떻게 영향을 미치는지는 충분히 이해되지 않았습니다. 여기에서는 폴란드 동부 Białowieża 숲에 있는 Frangula alnus 나무의 전체 수명 주기에 대한 20종의 동물 종에 의한 종자 분산 효과를 정량화하기 위해 동물 종 명시적, 미세 서식지 구조 통합 투영 모델을 사용했습니다. 우리의 분석에 따르면 동물 종자 확산은 인구 증가를 2.5% 증가시키는 것으로 나타났습니다. 종자 분산기로서 동물의 효과는 상호작용 빈도와 밀접한 관련이 있지만 종자 분산의 품질과는 관련이 없습니다. 결과적으로, 시뮬레이션된 종의 멸종으로 인한 예상되는 개체수 감소는 희귀한 상호공생 종이 아닌 공통 종의 손실에 의해 주도되었습니다. 우리의 결과는 자주 상호 작용하는 상호주의자가 파트너 개체군의 지속성에 가장 크게 기여한다는 개념을 뒷받침하며 생태계 기능과 자연 보존을 위한 공통 종의 역할을 강조합니다.

상호공생은 각 파트너에게 유익하고 종의 공진화를 형성하며 생태계의 기능에 기여합니다1. 보존의 주요 목표는 생물다양성과 생태계 기능을 보존한다는 궁극적인 목표를 가지고 상호 상호작용의 네트워크를 유지하는 것입니다2. 그러나 상호작용하는 유기체는 서로의 적합성과 생태계 기능에 대한 기여도가 다를 것으로 예상됩니다3. 생태계의 주요 종을 식별하고 보호하기 위해 과학자들은 상호 상호 작용의 기능적 결과를 정량화하는 것을 목표로 합니다3,4. 그러나 상호주의의 장기적인 결과를 정량화하는 것은 강한 맥락 의존성으로 인해 어렵고 생물 다양성과 생태계의 유지 및 보존을 위한 종의 기능적 역할에 대한 우리의 이해를 제한합니다5.

종자 분산 상호작용은 동물 영양과 식물 재생 주기에 기여하는 중요한 생태계 과정입니다6,7,8. 과일 펄프9,10에 대한 대가로 동물은 유리한 미세 서식지에 종자를 저장하고 종자 발아를 개선하며 식물이 새로운 위치에 정착하도록 돕습니다11,12,13,14,15. 더 큰 규모에서 종자 분산은 메타 공동체 역학을 유지하고 식물의 이동을 돕습니다. 동물에 의한 종자 분산은 분산되는 식물에 효과적이고 유익합니다. 그러나 현재까지 식물에 대한 동물 종자 분산의 장기적인 이점에 대한 간접적인 증거만 있습니다. 이러한 이점은 예를 들어 부모 식물과 자손의 공간적 유전 구조 간의 차이, 동물 분산자가 멸종된 후 식물 재생의 중단, 또는 종자 분산의 특성 기반 모델링 결과. 식물 수명주기의 모든 단계에 걸쳐 동물에 의한 종자 분산 효과에 대한 직접적인 조사는 드물며 지금까지 최대 5종의 분산기 종의 기능적 역할이 조사되었습니다26,27,28,29,30,31,32. 이는 주로 동물의 행동을 수명이 수십 년에서 수천 년까지 지속될 수 있는 식물의 인구 및 인구 통계에 미치는 계단식 영향과 연결하는 것이 어렵기 때문입니다33.

식물에 대한 종자 분산의 전반적인 효과를 이해하기 위한 잠재적인 솔루션은 종자 분산 루프를 연구함으로써 제공됩니다(그림 1). 공간과 시간을 통해 동물에 분산된 종자의 운명을 추적함으로써 복잡한 종자 분산 상호공생을 상호공생의 결과에 영향을 미칠 수 있는 식물 수명주기의 개별 프로세스로 분해하는 것이 가능합니다(그림 1a). 이 순환은 동물이 열매를 맺는 식물을 방문하고 과일을 제거하는 것으로 시작하여 종자를 운반하고 퇴적한 다음 종자 발아, 묘목 확립 및 성체로의 발달로 이어집니다. 이러한 연속 단계는 단계 구조 인구 모델을 사용하여 연결되어 종자 분산 동물이 식물 인구에 미치는 전반적인 영향을 정량화할 수 있습니다.