Em uma época dominada por discussões sobre as ameaças a muitas espécies de plantas e animais, é fácil esquecer que algumas espécies de plantas prosperaram nos últimos tempos. Isso inclui muitas espécies de plantas invasoras. Espécies de plantas invasoras geralmente crescem rapidamente em novos ambientes, com alto rendimento reprodutivo em comparação com sua área nativa. A expansão na área de crescimento significa que as espécies invasoras podem crescer rapidamente em uma variedade de latitudes e ambientes diferentes.

Em diferentes latitudes, a variação intraespecífica (variação dentro de uma espécie) em características como tempo de início da floração, tamanho da planta e biomassa foi registrada para várias espécies invasoras. Se essa variação surge da diversidade genética intraespecífica ou da plasticidade fenotípica (a capacidade das plantas de variar hereditariamente suas características em resposta a fatores ambientais). Em seu recente artigo em Annals of BotanyKenny Helsen e seus colegas abordam essa e outras questões sobre como espécies invasoras se adaptam a novos ambientes através de um estudo da planta anual Impatiens glandulifera Royle, que é invasivo para a Europa.

Os autores amostraram Impatiens glandulifera sementes de vários locais europeus em diferentes latitudes e as cultivaram em condições controladas de estufa por duas gerações. Helsen e seus colegas descobriram que a altura e a biomassa das plantas diminuíram com o aumento da latitude e a floração começou mais cedo em plantas de latitudes mais altas. Esses padrões permaneceram consistentes nas duas gerações cultivadas em condições de estufa, indicando que são causados ​​pela diversidade genética e não pela plasticidade ambientalmente responsiva.

Isso levanta a questão de saber se a diversidade genética foi uma consequência direta das diferentes latitudes das populações de origem. A variação registrada nas características em diferentes latitudes indicou que a variação nessas características não é inteiramente impulsionada pela latitude em si, sugerindo que outros fatores locais na população de origem também influenciam a diversidade genética subjacente à variação da característica.

Esquerda: gama europeia de Impatiens glandulifera e locais de amostragem (Helsen et al., 2020), Meio: Impatiens glandulifera (Dominicus Bergsma/Wikimedia Commons), à direita: knotweed japonês, possivelmente a espécie de planta invasora mais infame (Quadell/Wikimedia Commons)

O fato de que Impatiens glandulifera as plantas têm altura e biomassa reduzidas em latitudes aumentadas e são influenciadas por fatores ambientais locais suporta a hipótese de gradiente de estresse de longa duração, que prevê que espécies em latitudes mais altas experimentam menos competição e, portanto, podem investir menos em crescimento vegetativo. Helsen e seus colegas também mediram como as características reprodutivas (massa de sementes e massa de sementes por indivíduo) variavam com a latitude da população de origem e não encontraram tendências com a latitude. Assim, parece que as espécies invasoras precisam manter suas características reprodutivas em qualquer latitude que estejam crescendo, mas podem mudar suas características vegetativas de acordo com o ambiente que vivenciam em diferentes latitudes.

A falta de co-variação entre os traços vegetativos e reprodutivos indica que estes são "geneticamente desacoplados" em Impatiens glandulifera. Helsen e seus colegas apontam que o desacoplamento genético de características ocorreu em espécies com altas taxas de recombinação sexual, o que é compatível com Impatiens glandulifera sendo uma espécie de planta anual, e com outros aspectos de seu desenvolvimento reprodutivo. Neste estudo de invasão Impatiens glandulifera, portanto, parece que a regra genética.

O principal autor Kenny Helsen disse ao Botany One: 'Primeiro, de uma perspectiva de invasão, nosso estudo fornece uma nova visão sobre as diferentes estratégias Impatiens glandulifera adota ao longo de seu gradiente de crescimento para garantir sua alta aptidão e invasividade. Espera-se que essas percepções nos ajudem a entender melhor a capacidade de invasão e o potencial de erradicação de espécies invasoras problemáticas. Em segundo lugar, nosso estudo é de interesse para os biólogos evolutivos, pois mostra que os padrões de adaptação ao longo dos gradientes latitudinais (ou altitudinais) podem estar respondendo a vários fatores seletivos simultaneamente, resultando em padrões de características mais complexos do que apenas antecipado pela teoria da alocação.