Historie życia i filogeografia niebielistki trwałej Swertia perennis w europejskiej części zasięgu geograficznego

Abstract

Hipoteza historii życia gatunku zakłada, że organizmy optymalizują dostosowanie jako kompromis pomiędzy nakładami na reprodukcją i wzrost, przeżywalność i przyszłą reprodukcję. Strategia życiowa jest niepowtarzalną reakcją przystosowawczą każdego organizmu do środowiska, może być odmienna w różnych częściach zasięgu geograficznego. Poznanie reakcji organizmu na zmieniające się warunki otoczenia jest szczególnie aktualne w Antropocenie. Celem pracy było poznanie aspektów historii życia, strategii realizowanych w populacjach z różnych części zasięgu geograficznego oraz opisanie różnorodności genetycznej niebielistki trwałej Swertia perennis L. w Europie. Badania demograficzne przeprowadzono w 13, a analizy genetyczne w 25 nizinnych i górskich europejskich populacjach niebielistki trwałej. Wyniki badań wskazują, iż niebielistka modyfikuje historie życiowe w różnych częściach zasięgu. W centrum występowania rośliny mają mniejsze rozmiary, mniej kwiatów niż osobniki z populacji niżowych, za to ich sukces reprodukcyjny jest wysoki. Na peryferiach zasięgu rośliny modyfikują strategię reprodukcyjną i dopuszczają fakultatywną autogamię. Rośliny rosnące w surowszych warunkach klimatycznych modyfikują cykl życiowy poprzez szybsze inicjowanie reprodukcji generatywnej. Stwierdzono możliwość przystępowania osobniki niebielistki do odpoczynku. Stwierdzono stosunkowo wysoką frekwencję i wysokie zróżnicowanie haplotypów w europejskiej części zasięgu Swertia perennis oraz izolację przestrzenną populacji karpackich.

Life history theory predicts that organisms optimise life time fitness according to the trade-off between current sexual reproduction and growth, survival and future reproduction. Life strategy is a unique adaptive reaction of every organism to its entire environment and may be different in different parts of the geographical range. Understanding the species's response to the changing environment is principally important in the era of Anthropocene. The aim of study was to rise knowledge about life history of endangered mountain species Swertia perennis L. Demography of 13 European mountains and lowlands populations of felwort was studied. The genetic studies were conducted in 25 European populations. Swertia modifies life history in different parts of the range. In the centre of occurrence plants have smaller sizes, fewer flowers, although their reproductive success is very high, opposite to peripheral populations. Moreover, plants modify the reproductive strategy and allow optional autogamy at the edge of range. In spite of the suboptimal habitats in the lowlands fitness of individuals from the centre and periphery of the range is similar. However, those growing in harsher climatic conditions modify the life cycle by initiating a generative reproduction more quickly. In each population individuals may persist in dormancy. Swertia have relatively high turnout and high diversity of haplotypes in the European part of the range. The genetic analyses showed the spatial isolation of the Carpathian populations.