Press Release: Hybridization: The Plant World’s Savior or Its Catastrophe?
CAROLINE JUNKER
No translator
We might be familiar with hybrids from X-Men, eco-friendly cars, and the rare “liger” that pops up at a zoo, but hybridization is a common phenomenon in the plant world. Hybridization, occurring as different plant species interact and produce offspring together, is developing a controversial role in the context of plant conservation. While different plants might hybridize naturally, their interactions have the potential to be drastically influenced by climate change, which might bring into contact higher numbers of disparate plant species due to the breakdown of ecological barriers. In new research upcoming at the Journal of Young Investigators, McEachern examines the interplay among hybridization events, invasive species, and climate change, and discusses whether hybridization is a true conservationist’s nightmare or might represent a potential new avenue for protecting the plant world.
Hybrid organisms are often equated with danger, as they possess unknown capabilities that might upset a balanced ecosystem. There is an apparent link between hybrids and invasiveness, although this connection is not yet fully studied; however, it has been shown definitively that hybrids have the potential to be more invasive than either parent, as in the hybrid of common knotweeds F. japonica and F. sachalinensis (McEachern, 2023). Since hybrid species represent a wide range of phenotypes relative to their parents, they might be better equipped to thrive in their environment. This poses a serious problem, as native species might be outcompeted and replaced by hybrid species.
Hybridization events may be induced by climate change, as different species are brought into contact with other, previously separated species via disturbances in their physical environment. These disturbances might manifest as changes in migration, range, or even phenology– the timeline of life events of a species– might shift (McEachern, 2023). These possibilities are influenced by a multitude of factors, including where exactly a species might shift its range and how successful it is there, how many other species are in that new range, and how viable their hybrid offspring are. Studies investigating new climate change-caused hybridization zones have reported definitive danger to at least one species involved in most zones (Chuo, 2014).
Beyond climate change, humans have already impacted the distribution of hybrid species in the wild. Our limited understanding of species interaction has resulted in flawed strategies, such as the deliberate introduction of exotic organisms to new environments, which often results in new hybrids and potentially invasive species. However, shifting our perspective on the role of hybrid events in conserving a species might yield new paths for conservation. A radical new framework for human-driven hybridization, as a tool for conservation, might actually hold merit for rescuing species in danger. Hybridization is typically a negative trend, since it inherently diminishes biodiversity, but it could present a way for species to adapt to a rapidly changing world. Ideally, a species would be able to adapt to a changing climate, but mechanisms for evolution are unable to keep up with climate change. Hybridizing with another species could be a means to undergo rapid evolution and thus avoid complete extinction.
This altered view of hybridization confers a huge responsibility upon humans. As McEachern discusses, there is much debate on how conservationists should conceive of hybridization, and if human-facilitated hybridization is a valid route for future efforts to preserve different plant species. Hybridization has a bad rap and a complicated history, but it might be the future for a plant world in crisis.
References
- Chunco, AJ. (2014) ‘Hybridization in a warmer world’, Ecology and Evolution, 4(10), pp. 2019-2031. Available at: https://doi.org/10.1002/ece3.1052.
- McEachern, John. (2023) ‘Conservation and Hybridization in a Time of Global Change’, Journal of Young Investigators.
Comunicado de presna: Hibridación: ¿La salvación o la catástrofe del mundo vegetal?
CAROLINE JUNKER
JULIA GORALSKY
Es posible que estemos familiarizados con los híbridos de X-Men, los carros ecológicos y el “ligre” raro que aparece en un zoológico, pero la hibridación es un fenómeno común en el mundo vegetal. La hibridación, que se manifiesta cuando diferentes especies de plantas interactúan y producen descendencia juntas, está adquiriendo un papel controvertido en el contexto de la conversación de las plantas. Mientras que plantas diferentes pueden hibridarse naturalmente, sus interacciones tienen el potencial de ser drásticamente influidas por el cambio climático, que podría poner en contacto un mayor número de especies de plantas dispares debido a la ruptura de las barreras ecológicas. En una nueva investigación que se publicará próximamente en el Journal of Young Investigators, McEachern examina la interacción entre los eventos de hibridación, las especies invasoras, y el cambio climático, y discute si la hibridación es una verdadera pesadilla para los conservacionistas o si podría representar un nuevo camino para proteger el mundo vegetal.
Los organismos híbridos se equiparan a menudo con el peligro, ya que poseen capacidades desconocidas que podrían alterar un ecosistema equilibrado. Hay un vínculo aparente entre los híbridos y la capacidad invasora, aunque esta conexión aún no se ha estudiado completamente; sin embargo, se ha demostrado definitivamente que los híbridos tienen el potencial de ser más invasores que cualquiera de sus progenitores, como en el caso del híbrido de knotweed común F. japonica y F. sachalinensis (McEachern, 2023). Dado que las especies híbridas representan una amplia variedad de fenotipos en relación con sus progenitores, podrían estar mejor equipadas para prosperar en su entorno. Esto plantea un problema serio, ya que las especies autóctonas podrían verse superadas y reemplazadas por especies híbridas.
Los eventos de hibridación pueden ser inducidos por el cambio climático, ya que especies diferentes se ponen en contacto con otras especies previamente separadas a través de perturbaciones en su entorno físico. Estas alteraciones pueden manifestarse como cambios en la migración, el área de distribución o incluso en la fenología - el cronograma de acontecimientos vitales de una especie- podrían cambiar (McEachern, 2023). Estas posibilidades están influidas por una multitud de factores, que incluyen dónde exactamente una especie podría mover su área de distribución y qué éxito tiene allí, y cuántas otras especies hay en esa nueva área de distribución y qué viabilidad tiene su descendencia híbrida. Los estudios que investigan nuevas zonas de hibridación provocadas por el cambio climático han reportado un peligro definitivo para al menos una de las especies involucradas en la mayoría de las zonas (Chuo, 2014).
Más allá del cambio climático, los humanos ya han impactado en la distribución de especies híbridas en la naturaleza. Nuestra comprensión limitada de la interacción entre especies ha resultado en estrategias fallidas, como la introducción deliberada de organismos exóticos en nuevos entornos, que muchas veces resuta en nuevos híbridos y especies potencialmente invasoras. Sin embargo, cambiar nuestra perspectiva sobre el papel de los eventos híbridos en la conservación de una especie podría producir nuevos caminos para la conservación. Un nuevo esquema radical de la hibridación dirigida por humanos, como herramienta para la conservación, podría realmente tener mérito para salvar especies en peligro. La hibridación es una tendencia generalmente negativa, ya que disminuye inherentemente la biodiversidad, pero podría presentar una manera para que las especies se adapten a un mundo que cambia rápidamente. Idealmente, una especie sería capaz de adaptarse a un clima cambiante, pero los mecanismos de evolución no pueden seguir el ritmo del cambio climático. La hibridación con otra especie podría ser un medio para experimentar una evolución rápida y evitar así la extinción completa.
Esta visión alterada de la hibridación confiere una enorme responsabilidad a los humanos. Como McEachern discute, hay mucho debate sobre cómo los conservacionistas deben concebir la hibridación y si la hibridación facilitada por humanos es un camino válido para los esfuerzos futuros de conservación de diferentes especies de plantas. La hibridación tiene una mala reputación y una historia complicada, pero podría ser el futuro de un mundo vegetal en crisis.
Referencias
- Chunco, AJ. (2014) ‘Hybridization in a warmer world’, Ecology and Evolution, 4(10), pp. 2019-2031. Available at: https://doi.org/10.1002/ece3.1052.
- McEachern, John. (2023) ‘Conservation and Hybridization in a Time of Global Change’, Journal of Young Investigators.
Communiqué de presse : L'hybridation : Sauveur ou catastrophe du monde végétal?
CAROLINE JUNKER
ANGELA ZEMINGUI
Nous connaissons peut-être les hybrides mutants des X Mens, les voitures écologiques et le rare « ligre » qui apparaît dans un zoo, cependant l’hybridation est un phénomène courant dans le monde végétal. L’hybridation, qui se produit lorsque différentes espèces de plantes interagissent et produisent ensemble des descendants, joue un rôle controversé dans le contexte de la conservation des plantes. Alors que différentes plantes peuvent s’hybrider naturellement, leurs interactions pourraient être radicalement influencées par le changement climatique. Qui à son tour, pourrait mettre en contact un plus grand nombre d’espèces végétales disparates en raison de l’effondrement écologique. Dans un nouvel article à paraitre dans le Journal of Young Investigators, McEachern examine l’interaction entre les phénomènes d’hybridation, les espèces envahissantes et le changement climatique puis s’interroge si l’hybridation est un véritable cauchemar pour les défenseurs de l’environnement ou si elle peut représenter une nouvelle voie potentielle pour la protection du monde végétal.
Les organismes hybrides sont souvent associés au danger, car ils possèdent des capacités inconnues qui peuvent possiblement perturber l’équilibre de l’écosystème. Il existe un lien apparent entre les hybrides et l’invasion, bien que ce lien ne soit pas encore étudié de manière approfondie ; il a été démontré que les hybrides ont le potentiel d’être plus envahissants que les deux espèces parentes, comme dans l’hybride provenant de F. japonica et F. sachalinensis (McEachern, 2023). Les espèces hybrides représentent une large gamme de phénotypes par rapport à leurs parents, elles pourraient être mieux équipées pour prospérer dans leur environnement. Cela pose un sérieux problème, car les espèces indigènes pourraient être supplantées et remplacées par des espèces hybrides.
Les phénomènes d’hybridation peuvent être induits par le changement climatique, puisque différentes espèces sont mises en contact avec d’autres espèces auparavant séparées par le biais de perturbations dans l’environnement. Ces perturbations peuvent se manifester par des changements au niveau de la migration, de l’aire de répartition ou même de la phénologie (qui s’agit de l’apparition d’événements périodiques d’une espèce) qui pourrait varier (McEachern, 2023). Ces possibilités sont influencées par une multitude de facteurs, notamment l’endroit exact où une espèce pourrait déplacer son aire de répartition et le succès qu’elle y rencontre, combien d’autres espèces sont présentes dans cette nouvelle aire de répartition et la viabilité de leur progéniture hybride. Les études portant sur les nouvelles zones d’hybridation causées par le changement climatique ont fait état d’un danger définitif pour au moins une des espèces concernées dans la plupart des zones (Chuo, 2014).
Au-delà du changement climatique, les êtres humains ont déjà eu un impact sur la répartition des espèces hybrides dans la nature. Notre compréhension limitée de l’interaction entre les espèces a donné lieu à des stratégies erronées, telles que l’introduction délibérée d’organismes exotiques dans de nouveaux environnements, qui donne souvent naissance à de nouveaux hybrides et à des espèces potentiellement envahissantes. Cependant, changer notre point de vue sur le rôle des événements hybrides dans la conservation d’une espèce pourrait ouvrir de nouvelles voies pour la conservation. Un cadre pour l’hybridation induite par l’homme, en tant qu’outil de conservation, pourrait en fait s’avérer utile pour sauver les espèces en danger. L’hybridation est généralement une tendance négative, puisqu’elle diminue intrinsèquement la biodiversité, mais elle pourrait permettre aux espèces de s’adapter à un monde en évolution rapide. Idéalement, une espèce devrait être capable de s’adapter à un climat changeant, mais les mécanismes d’évolution sont incapables de suivre le rythme du changement climatique. L’hybridation avec une autre espèce pourrait être un moyen d’évoluer rapidement et d’éviter ainsi l’extinction complète.
Cette nouvelle vision d’hybridation confère à l’homme une énorme responsabilité. Comme l’explique McEachern, la manière dont les défenseurs de l’environnement doivent concevoir l’hybridation fait l’objet de nombreux débats, puis l’on se demande si l’hybridation facilitée par l’homme est une voie valable pour les efforts futurs de préservation des différentes espèces de plantes. L’hybridation jouit d’une mauvaise réputation et une histoire compliquée, mais elle pourrait être l’avenir d’un monde végétal en crise.
Références
- Chunco, AJ. (2014) « Hybridization in a warmer world », Ecology and Evolution, 4(10), pp. 2019-2031. Disponible à l’adresse suivante: https://doi.org/10.1002/ece3.1052.
- McEachern, John. (2023) « Conservation and Hybridization in a Time of Global Change », Journal of Young Investigators.
植物杂交：救世主还是灾难？
CAROLINE JUNKER
shirley zhang, Yihe liang
虽然我们可能从X战警、环保汽车，以及动物园里罕见的'狮虎兽'认识杂交现象，但在植物界，杂交是一种常见的现象。杂交是指不同植物品种之间产生后代的现象，但在考虑到植物保护的背景之下逐渐成为了一个具有争议性的话题。虽然很多的植物都会自然杂交，气候变化有很大可能性可能会影响植物互相作用，进而打破生态隔离，使更多不同植物物种接触。在《青年研究者期刊》（Journal of Young Investigators），McEachern 会检查植物杂交，入侵物种，与气候变化的关联，以致讨论杂交到底是一场环境噩梦还是可以成为保护植物的新途径。
因为它们的未知特征与扰乱自然生态系统平衡的可能性，杂交植物通常都被认为具有危险。杂交与入侵性之间的关联尚未得到充分研究；然而已有明确的报告表明杂交植物可能比任何一个亲本都更具入侵性，例如常见的 F. japonica 和 F. sachalinensis (McEachern, 2023). 由于杂交物种相对于亲本会出现广泛的表型，因此它们适应新环境的能力可能会更强。这构成了一个严重的问题，因为本地品种很有可能会在与杂交物种之间的竞争中被淘汰并且替代。
气候变化可能会引发杂交现象，由于在环境变化之下不同物种与其它以前被隔离的物种接触。这些扰动或许会表现为迁徙、分布范围，甚至物候（物种生命周期特征）的变化 (McEachern, 2023)。 这些可能性受到诸多因素的影响，包括物种分布范围的具体地点跟成功率，在新环境出现的其他物种的数量，以及杂交后代的生存能力。目前为止的研究已报告在多处气候变化导致的新杂交区域内，参与的至少一个物种会面对显著威胁 (Chuo, 2014)。
除了气候变化，人类本身就已经大程度的影响了野生环境中杂交物种的分布。我们对于物种互相作用的有限理解导致了管理策略的缺陷，例如将外来植物故意引入新环境从而使得新杂交跟入侵物种的产生。然而，重新审视杂交在物种保护中的作用可能会为保护植物开展新的途径。将人工杂交作为保护手段的创新方法或许可以拯救濒临灭绝的危险物种。杂交虽然本质上会消弱生物多样性，但也有潜力在我们快速变化的世界里为物种提供增强的适应能力。在理想情况之下，生物应该自己就可以自然的适应生态变化，但进化的速度远远比不上气候变化。杂交有可能作为一种激进进化的方法，从而避免完全灭绝。
对于杂交产生改变性的观念赋予人类巨大的责任。正如McEachern所讨论，我们应该如何看待杂交，以及人为促成的杂交是否真的是保护不同植物物种的有效渠道还存在着广泛的争议。杂交有着不好的名声和复杂的历史，但它可能会成为应对植物危机的未来。
来源
- Chunco, AJ. (2014) ‘Hybridization in a warmer world’, Ecology and Evolution, 4(10), pp. 2019-2031. Available at: https://doi.org/10.1002/ece3.1052.
- McEachern, John. (2023) ‘Conservation and Hybridization in a Time of Global Change’, Journal of Young Investigators.