Эволюционные исследования сельскохозяйственных культур: Эго-растения дают более низкий урожай

Однако, когда дело доходит до сельского хозяйства и селекции, черты, которые делают отдельную особь растения хорошим конкурентом и повышают ее приспособленность как особь, не обязательно являются теми же характеристиками, которые увеличивают общий урожай группы растений на поле.Таковы результаты нового исследования Копенгагенского университета, только что опубликованного в журнале Ecology. Якоб Вайнер, профессор экологии растений, отвечает за новые исследования в области эволюционной агроэкологии или, как ее еще называют, дарвиновского сельского хозяйства.Вместе с исследовательской группой в Китае Джейкоб Вайнер посадил 35 различных сортов пшеницы на полевых участках как в монокультур (группы, состоящие из одного сорта пшеницы), так и в поликультурах (группы, состоящие из смесей всех сортов).

Он объясняет, как результаты показали, что конкурентоспособные сорта пшеницы давали посредственные урожаи только тогда, когда они выращивались группами одного и того же сорта, что является нормой в сельском хозяйстве.Напротив, менее конкурентоспособные сорта давали более высокие урожаи при тех же условиях.

В случае применения в селекции растений эти результаты могут быть использованы для увеличения урожайности сельскохозяйственной продукции. Групповая динамика превосходит индивидуальные результаты. Якоб Вайнер объясняет, что результаты указывают на реализацию новой перспективы в селекции растений.

С этой точки зрения концепции группового отбора следует применять во время разработки новых пород растений, вместо отбора на основе индивидуальной приспособленности, как это часто делается в селекции и исследованиях растений.«Урожай можно сравнить со спортивной командой. Если каждый игрок будет вознагражден за забитые голы, команда не забьет столько голов, сколько было бы, если бы игроки сотрудничали.

Точно так же мы не можем увеличить урожайность. путем отбора наиболее успешных растений для селекции », — говорит Якоб Вайнер.Это объясняет одна из научных гипотез, лежащих в основе исследования. Он основан на том факте, что «эгоистичные» отдельные растения — лучшие конкуренты — используют много ресурсов для конкуренции друг с другом и, таким образом, у них остается меньше ресурсов для получения более высоких урожаев по сравнению с менее конкурентоспособными растениями.

Революция в селекции растенийПо словам Якоба Вайнера, результаты должны привести к изменению общего мировоззрения в современной селекции растений.Новые принципы должны способствовать отбору новых пород растений на основе характеристик группового отбора, явления, которое редко наблюдается в природе.

Большая часть селекции растений и особенно генной инженерии нацелена на создание «лучших» растений, например растения с более эффективным фотосинтезом или растущие быстрее. Согласно эволюционному мышлению, эти усилия вряд ли увенчаются успехом, потому что естественный отбор оптимизирует эти атрибуты в течение миллионов лет.

«Мы сможем лучше, чем естественный отбор, если мы попытаемся сделать то, что естественный отбор не сделает, например, разводить бескорыстные растения», — говорит Вайнер.