基于树种的基因组变异预测昆虫群落结构

通常，空间和时间因素影响生物群落在生态系统中的形状。了解相关社区的结构对于确保生物多样性至关重要。然而，在自然生态系统中预测社区结构或形成群落的生物组合一直很困难，因为它涉及复杂的因素，如不断变化的气象条件和物种相互作用。

为了解决这个问题，由北海道大学副教授Shunsuke Utsumi和博士生Shinnosuke Kagiya领导的研究小组研究了基础树种的基因组变异，以预测节肢动物群落。

研究人员在北海道大学25,000公顷的Uryu实验林(一片连续的混交林)内沿河流的12个地点检查了85个成熟桤木(Alnus hirsuta)上的节肢动物。他们根据从桤木基因组中获得的1,077个单核苷酸多态性研究了桤木之间的遗传差异，发现了DNA测序的变异。在为期两年的研究中，他们从桤木中采集了115种昆虫。

此外，研究人员调查了桤木周围的树木，以考虑种间关联。他们还收集了有关树木之间空间距离，河道距离，昆虫采集时间和周围植被的数据。使用各种统计模型分析数据以解释昆虫群落的结构。

该小组发现了桤木之间的遗传距离与生活在其上的节肢动物群落的不同之间的显着相关性。即使树木之间的空间距离和环境条件的差异 - 被认为是影响昆虫群落形成的主要因素 - 被考虑在内，桤木的遗传距离与昆虫群落结构之间的相关性仍然是稳定的，对于被调查者来说仍然是一致的两年。实际上，遗传距离是解释节肢动物群落变异的最重要的预测因子。

此外，节肢动物群落的逐年时间变化在遗传上密切的桤木种群之间更为相似。

“由于节肢动物群落对生态系统中的物种相互作用网络产生了各种影响，反映其进化的单个树的基因组是了解更大规模生物群落结构的关键。此外，我们的研究结果可以提供更有效的生态系统保护计划的线索，“Shunsuke Utsumi说。