当植物紧密地生长在一起时，每一株植物都不太可能长得好ーー至少这是环境研究中公认的智慧。 现在，蒂宾根大学进化与生态研究所的张博士和 Katja tielb rger 教授正在挑战这一原则。 他们研究了环境压力和竞争对植物的综合影响，这促使他们开发了一个新的理论模型，表明植物可以互相帮助。 研究人员能够在真实植物的实验中详细证实他们的模型预测。 他们的研究发表在最新一期的《自然通讯》杂志上。
竞争导致每个生物体可利用的资源减少。 “如果过度拥挤，这甚至可能导致个别植物的死亡，” Katja tielb rger 说。 然而，许多实证研究表明，植物也可以相互促进。 Tielb rger 说，当植物在压力条件下生长时，通常会出现这种情况，例如，当土壤是盐碱地或温度很高时。 “例如，当天气非常炎热时，大型植物可以提供遮荫，这反过来可以为小型植物创造更好的条件，让它们生长在大型植物的树冠下，”她补充说。 当环境压力很大时，这种积极的相互作用是最重要的，这似乎是合乎逻辑的。 因此，长期以来人们一直认为，在不景气时期的便利可能在条件好的时候变成竞争。
拟南芥的实验
现在，两位 t bingen 研究人员将密度和应力因素结合在一个新颖的数学模型中。 “这表明，在严峻的胁迫下，有许多邻居是有利的，竞争只发生在非常高的密度，”提尔博总结说。 从单株的角度来看，密度与欣欣向荣的关系呈驼峰形曲线。 T bingen 的研究人员在一个实验中模拟了这个模型条件，使用的是拟南芥---- 这种植物通常被用作分子生物学的模型。 “这个实验证实了我们模型中所有的预测，” tielb rger 说。 例如，当植物有许多邻居时，它们受盐胁迫的程度就会大大减轻。 只有在没有压力的情况下，他们才会受到邻居的竞争。
由于生态系统的复杂性，模型是更好地理解自然的一种流行方法。 Tielb rger 说，在生态学研究中找到理论与现实如此接近的匹配是值得注意的: “这表明了我们实际上相当简单的模型是多么健全和普遍有效。” 该模型可能有助于更好地预测植物对气候变化所预期的高温和干旱等胁迫的反应。
More information:Ruichang Zhanget al. Density-dependencetips the change of plant–plant interactions under environmental stress,Nature Communications(2020).DOI: 10.1038/s41467-020-16286-6
Journal information:Nature Communications
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