我院开展生态学宏观和微观交叉领域研究，揭示恶性入侵种互花米草的入侵我国滨海湿地的可能机制，相关成果以“Genetic admixture accelerates invasion via provisioning rapid adaptive evolutionˮ为题，近日在线发表于生态学顶级杂志《分子生态学》(Molecular Ecology, doi:10.1111/mec.15192)。

        中国是世界上台风登陆次数最多的国家之一。为守卫我国海岸带的居住和生态环境，我国于1979年从北美的北卡罗来纳、佐治亚和佛罗里达分别引进了高、中、低三个生态型的互花米草。试种成功后，互花米草被引种至福建省的罗源湾，之后又陆续推广至其他沿海省份，为抵御台风、保滩护岸起到了一定作用。然而，引种的互花米草在各地迅速繁殖扩张成为入侵种，威胁本土海岸生态系统，致使大片红树林消失。同时，其快速扩张还威胁湿滩涂养殖、阻塞船道等，带来了巨大的经济损失。因此，互花米草已被列入全球最具威胁性的100种外来生物名录，而中国是全球受其危害最严重的国家。

        究竟是什么力量使得互花米草摇身一变成为超级入侵者呢？一种观点认为是人工选育的结果，引种的三个生态型中，高的生态型因其生长能力强，可能被偏好性的引种至各省份。另一种观点则认为是受到引种地自然选择发生快速进化的结果。引种地缺乏互花米草的天敌，互花米草可以将用于防御天敌的资源投入到生长和繁殖，产生更大的、繁殖能力更强的植株，这些植株被自然选择保留。然而，由于缺乏详细引种过程的记录，对互花米草的入侵机制仍然缺乏统一的认识。

        除了文字记录，引种和扩散的历史还蕴藏在生物的DNA序列中。我院生态学研究人员开展学科交叉合作研究，采用DNA指纹技术，对来自我国沿海七个省份、10个区域及原产地北美的15个区域的样本进行分析。分析发现，不同于以上对引种历史的推测，在推广种植过程中，并未有偏好性的选择株高的生态型。但推广的植株却具有比株高生态型具有更强的生长能力，因这些植株是三个生态型的杂交后代，具有显著的杂种优势。然而，这仅仅是互花米草入侵的开端。通过进一步测量以上25个区域来源的植株表型发现，三个基因型间的杂交还通过整合两种不同的生长能力——即纵向生长的能力和横向扩张的能力——而产生了超强的基因型，这种新的基因型因具有生长和繁殖的优势而被自然选择保留，成为互花米草恶性入侵的主要驱动力。此项研究结果让我们更多了解互花米草扩散的主要原因，揭示了其入侵成功的可能机制。

        本研究由李庆顺教授、张宜辉教授和张原野助理教授的团队合作完成，博士生乔红梅和刘文文（现为博士后）为共同第一作者。研究过程得到了休斯敦大学、杜克大学、复旦大学、华东师范大学和福建农林大学的研究人员的协助。研究工作还得到国家重点研发计划项目、黄金城官方网站中央高校基金、国家自然科学基金和福建省对外合作项目的资助。

        附图为互花米草在滨海湿地形成的群落。插图为互花米草在我国的分布及基因型情况。