Ekologické a evoluční procesy v primární kontaktní zóně cytotypů chrastavce rolního (Knautia arvensis agg.)

Abstract

Proces genomové duplikace hraje nezastupitelnou roli v evoluci rostlin. Současné odhady předpokládají, že téměř všechny krytosemenné rostliny jsou dávnými polyploidy. Teoretické analýzy však shledaly uchycování nových polyploidních linií v diploidních populacích velmi nepravděpodobným. Vlivem reprodukčních interakcí mezi cytotypy (tzv. "nevýhoda malých čísel") a kompetice o sdílené zdroje by totiž po určité době mohlo dojít k vymizení polyploida z populace. V přírodě ovšem může působení obou procesů kompenzovat celá řada faktorů (např. samosprašnost, nenáhodné opylení, prostorová separace cytotypů). Podmínky uchycení polyploidní linie v sympatrii s diploidy by proto nemusely být tak výrazně omezené. Následná koexistence cytotypů může být v čase stabilní, či se může jednat pouze o přechodný stav vedoucí k vytlačení jedné chromozómové rasy. Mezi těmito alternativami však bývá zpravidla velmi obtížné rozlišit. Expanze polyploida vede ke zvětšení areálu jeho výskytu, a bývá spojena s kompetičním vyloučením diploidů nebo s kolonizací nových míst. Pokud se areály rozšíření cytotypů dotýkají, mohou vznikat kontaktní zóny. Lze je rozdělit dle jejich původu na primární a sekundární. Primární kontaktní zóny se tvoří, pokud jedna chromozómová rasa dá vzniknout druhé a posléze spolu v sympatrii koexistují....

Genome duplication events have played a crucial role in plant evolution. According to recent estimates, nearly all the angiosperms are ancient polyploids. However, establishment of new polyploid lineages within diploid populations seemed to be very unlikely, based on theoretical analyses. Reproductive interactions between the cytotypes (so-called "minority cytotype exclusion") and resource competition might eventually lead to polyploid extinction. On the other hand, the whole variety of factors may compensate both processes under natural conditions (e.g. autogamy, assorative mating, spatial separation of cytotypes). Polyploid establishment in sympatry with diploid progenitor might thus not be as restricted, as previously thought. Subsequent cytotype coexistence may represent a stable equilibrium, or just a transition leading to extinction of one chromosomal race. It is usually almost impossible to discriminate between these alternatives. Polyploid range expansions are usually accompanied by competitive exclusion of diploid cytotype or colonization of new areas and habitats. When two cytological races meet, zones of contact are often formed. Contact zones could be divided into primary and secondary ones. Primary contact zones arise as a consequence of new polyploid emergence within the progenitor's...