Em 2015 o Centro de Excelência para Biologia de Invasão na Universidade de Stellenbosch realizou uma oficina Dinâmica evolutiva das invasões de árvores: drivers, dimensões e implicações para o manejo. O resultado é o AoB PLANTS Questão especial: Dinâmica Evolutiva das Invasões de Árvores, editado por Heidi Hirsch, Johannes J. LeRoux e David M. Richardson.

No centro está um quebra-cabeça simples, mas pouco pesquisado. Como as espécies de árvores invasoras evoluem quando se mudam para novas áreas?. Os documentos de Acesso Aberto nesta edição ajudam a preencher essa lacuna de conhecimento.

O processo de Introdução ao número especial: Invasões de árvores: para uma melhor compreensão de sua complexa dinâmica evolutiva por Heidi Hirsch, David M. Richardson e Johannes J. Le Roux, abre a questão explicando por que é preciso haver um estudo particular de árvores como um caso especial. Eles apontam que estudar herbáceas anuais é muito mais simples por causa da expectativa de vida das plantas. Isso é verdade, mas a longevidade das árvores, além do fato de serem introduzidas em todo o mundo para uma variedade de propósitos, significa que as árvores são um problema que precisa ser pesquisado. Isso é especialmente importante quando as árvores escapam de um contexto florestal para a natureza. Eles identificam mecanismos evolutivos que contribuem para que uma espécie se torne invasora ou não, que outros artigos da edição exploram.

moleiro et al. perguntar: O sucesso da invasão das árvores australianas é mediado por sua biogeografia nativa, história filogenética ou ambas? A razão pela qual a questão é importante é que a capacidade de invasão de uma árvore pode depender do ambiente de onde vem. As invasões poderiam, portanto, ser detectadas antes de acontecerem, identificando algumas espécies como tendo histórias evolutivas específicas que as predispõem a se tornarem invasoras fora de seu alcance.

Gaskin olha para O papel da hibridação em facilitar a invasão de árvores. Estudando eucaliptos e acácias, ele observa: O que não sabemos sobre as árvores invasoras híbridas limita nossa capacidade de controlar a invasão como um todo. A hibridização traz uma variedade de genes que podem aumentar a diversidade genética das plantas invasoras. Com essa diversidade vem a adaptabilidade necessária para a invasão.

Não são apenas as coisas que saem da Austrália que são um problema. Besnard e Cuneo levam Uma perspectiva ecológica e evolutiva sobre a invasão paralela de duas árvores compatíveis entre si observando invasões paralelas de oliveiras na Austrália. Eles concluem: No contexto australiano, há um valor cultural intrínseco atribuído à identidade da paisagem, amplamente dominada pelo eucalipto em sua miríade de formas, seja como uma floresta alta, uma árvore solitária ou silhuetas distintas em um cume. Compreender a biologia e alcançar o controle efetivo de espécies invasoras lenhosas, como as oliveiras européias e africanas, significa manter a função do ecossistema, mas também manter as florestas de eucalipto - um elemento central da identidade da paisagem australiana.

Três artigos examinam a rápida evolução das árvores. Hirsch et ai. encontrar Populações não nativas de uma árvore invasora superam seus coespecíficos nativos. Eles concluem que uma mudança nas características pós-germinativas provavelmente ocorreu em plantas não nativas. Ulmus pumila populações, dando aos invasores um começo de vida melhor. O rápido aumento no crescimento e na produtividade pode ajudar nas invasões de uma árvore não nativa diga Zenni et al. que acham que o clima tem um papel fundamental a desempenhar na rápida evolução. siemann et al. conduta Um teste experimental da hipótese EICA em várias faixas: populações invasoras superam as da área nativa independente da supressão de insetos herbívoros.

Cinco artigos abordam a importância de um segundo genoma, associado aos parceiros microbianos dos invasores.

Dickie et al. ver um Perda de diversidade funcional e modularidade de rede em simbioses planta-fúngica introduzidas. Os simbiontes micorrízicos das árvores também competem por recursos, e esses organismos, sendo introduzidos em um local, podem ser menos eficazes no fornecimento de nutrientes para as plantas do que as espécies nativas.

Pode parecer que seria benéfico para uma espécie de árvore invasora acolher qualquer simbionte disposto, mesmo os nativos. No entanto, Klock et al. discutir A invasividade diferencial de plantas nem sempre é impulsionada pela promiscuidade do hospedeiro com simbiontes bacterianos. Eles descobrem que as acácias na Califórnia se estabeleceram em graus diferentes, mas todas são hospedeiras acolhedoras de fungos.

Le Roux et al. examinar A estrutura das redes de interação legume-rizóbio e sua resposta a invasões de árvores Usando abordagens de rede de interação filogenética e ecológica, eles fornecem o primeiro relatório da estrutura das redes de interação legume-rizóbio abaixo do solo e como elas mudam ao longo de um gradiente de invasão (locais não invadidos, semi-invadidos e fortemente invadidos) por espécies de Acacia australianas na África do Sul Cape Floristic Região. Em total contraste com as redes de interação acima do solo (por exemplo, polinização e dispersão de sementes), eles mostram que as leguminosas invasoras não se infiltram nas redes leguminosas nativas-rizóbios existentes, mas formam novos módulos. Essa ausência de sobreposição mutualista entre leguminosas nativas e invasoras sugere a importância de complexos de espécies de rizóbio-acácia co-invasoras para o sucesso da invasão de Acacia e argumenta contra um papel onipresente para a formação e refinamento evolutivo de novas interações.

Essa ideia de trazer um parceiro é mais explorada por Burgess et al. em Invasões de árvores e biossegurança: dinâmica ecoevolutiva de fungos caroneiros. Eles descobriram que quando uma árvore invasora depende de um mutualismo fúngico para sobreviver no novo ambiente, há uma probabilidade fundamentalmente menor de a árvore ou o fungo estabelecerem novas associações. Em contraste, os caroneiros parasitas poderiam simplesmente usar suas plantas hospedeiras para se mover pela paisagem e se estabelecer em novos hospedeiros (mudanças de hospedeiro). Eles concluem que entender o potencial de fungos não nativos ocultos para formar novas associações de hospedeiros em um novo ambiente é importante para a conservação da biodiversidade.

Crous et al. veja também como Desequilíbrio ecológico impulsiona o acúmulo de pragas e patógenos em árvores não nativas. O que acontece quando as árvores são separadas de seus inimigos naturais (ou seja, insetos e patógenos). Eles descobriram que os insetos nativos parecem muito mais propensos a expandir seus hábitos alimentares em hospedeiros arbóreos não nativos do que os patógenos nativos, embora sejam geralmente menos prejudiciais.

Os fatores finais examinados pela edição especial são Epigenética e plasticidade fenotípica no artigo de Zimmermann et al. Avaliação experimental de fatores que mediam a naturalização de uma árvore globalmente invasiva em planícies costeiras arenosas: um estudo de caso do Brasil. Este estudo buscou identificar características que permitem que a árvore exótica Casuarina equisetifolia superar barreiras de sobrevivência e reprodução e naturalizar-se em planícies costeiras arenosas. A longa persistência das sementes no solo, as amplas exigências de germinação (temperatura e condições de luz) e a capacidade de sobreviver em uma ampla faixa de intensidade de luz favorecem sua naturalização. No entanto, C. equisetifolia não tolerou estresse hídrico e sombreamento profundo, o que limita seu potencial de se naturalizar na planície costeira arenosa.

Zenni et ai. reunir os vários tópicos em uma revisão para o problema: Dinâmica evolutiva de invasões de árvores: complementando a estrutura unificada para invasões biológicas. Eles observam a importância da dinâmica evolutiva, pois um extenso corpo de pesquisa sugere que as populações invasoras frequentemente sofrem divergências fenotípicas e ecológicas de suas fontes nativas. A evolução também opera em estágios diferentes e distintos durante o processo de invasão. É importante incorporar a mudança evolutiva em estruturas de invasões biológicas porque nos permite conceituar como esses processos podem facilitar ou dificultar o sucesso da invasão.

Todos os artigos da edição são de acesso aberto. você pode pegar Dinâmica Evolutiva das Invasões de Árvores da AoB PLANTS.