Washington, DC
April 30, 2009
Agricultural Research Service, USDA
By Don
Comis
New research shows that two key
causes of plant invasion--escape from natural enemies, and
increases in plant resources--act in concert. This result helps
to explain the dramatic invasions by exotic plants occurring
worldwide. It also indicates that global change is likely to
exacerbate invasion by exotic plants.
Agricultural Research Service
(ARS) ecologist
Dana Blumenthal reached these conclusions after studying 243
European plant species and their fungal and viral pests, both in
Europe and in the United States.
The study was published this week in the
Proceedings of the National
Academy of Sciences.
Blumenthal, based at the
ARS Rangeland Resources Research Unit in Fort Collins,
Colo., and colleagues at the
University of North Carolina and in the
Czech Republic showed that
fast-growing plant species adapted to moist, nitrogen-rich soils
had many fungal and viral pathogens in the areas where the weedy
species evolved. Once these species arrived here, they escaped
many of their long-time enemies.
Such an escape from numerous
enemies is thought to provide exotic species with an advantage
over native species still burdened by their enemies. This is the
first study, however, to show that whether a plant escapes from
a few or an unusually larger number of enemies can be predicted
from the type of plant: Exotic species that are fast-growing and
weedy are likely to have more enemies to escape from.
Unfortunately, these are the
same species most favored by global change. Fast-growing weedy
species thrive in environments with ample plant resources. And
global change increases key plant resources, such as carbon
dioxide and soil nitrogen, through increases in the greenhouse
gases carbon dioxide and nitrous oxide, respectively.
Fast-growing, weedy exotic
species therefore have a double advantage in today's world.
Increases in resources enable them to outcompete slow-growing
plants. An escape from an unusually large number of enemies
enables them to outcompete even fast-growing native plants. As
global change proceeds, continuing increases in resource
availability are likely to exacerbate such plant invasions.
The
National Science Foundation,
the European Union,
and the Czech Republic supported the study.
ARS is the principal
intramural scientific research agency in the
U.S. Department of Agriculture.
Una nueva investigación ha
revelado que dos razones principales de las invasiones de
plantas indeseables--la oportunidad de escaparse de sus enemigos
naturales, y aumentos en los recursos disponibles a estas
plantas invasoras--funcionan juntos. Este descubrimiento ayuda a
explicar las invasiones dramáticas por las plantas invasoras en
todas partes del mundo. También indica que es probable que el
cambio climático exacerbe las invasiones por las plantas
exóticas.
Ecólogo
Dana Blumenthal con el
Servicio de Investigación Agrícola (ARS) llegó a estas
conclusiones tras estudiar 243 especies europeas de plantas y
sus plagas fúngicas y víricas en Europa y EE.UU.
Los resultados del estudio fueron publicados en los
Procedimientos de la Academia
Nacional de Ciencias (PNAS por sus siglas en inglés).
Blumenthal, quien trabaja en la
Unidad de Investigación de Recursos de Tierras de Pasto
mantenida por el ARS en Fort Collins, Colorado, colaboró con
colegas en la Universidad de
Carolina del Norte y la
República Checa en el estudio. Los resultados mostraron que
las especies de plantas invasoras que crecen rápidamente y que
son adaptadas a suelos húmedos y ricos en nitrógeno tuvieron
muchos patógenos víricos y fúngicos en su tierra nativa. Pero
cuando estas malezas llegaron a EE.UU., se escaparon de muchos
de sus enemigos naturales.
Se piensa que tal escape de
enemigos numerosos provee a las especies exóticas una ventaja
sobre las especies autóctonas que todavía tienen que ocuparse de
sus enemigos. Sin embargo, este es el primer estudio que muestra
que es posible predecir, basado en el tipo de planta, si una
planta se ha escapado de solamente pocos enemigos o una variedad
más amplia de enemigos. Específicamente, las especies exóticas
que crecen rápidamente y son malezas tienen más probabilidad de
tener una variedad amplia de enemigos.
Desafortunadamente, ellas son
las mismas especies que se benefician del cambio climático. Las
especies de malezas que crecen muy rápidamente medran en un
medio ambiente donde hay muchos recursos. Y el cambio climático
aumenta ciertos recursos claves para las plantas, tales como
dióxido de carbono y nitrógeno en el suelo, por aumentos en los
gases de efecto invernadero--dióxido de carbono y óxido nitroso,
respectivamente.
Por consiguiente, las especies
exóticas de malezas que crecen rápidamente tienen una ventaja
doble en el mundo de hoy en día. Aumentos en los recursos las
ayudan a desplazar otras plantas que crecen más lentamente. Un
escape de un número muy grande de enemigos las ayudan a
desplazar aun las plantas autóctonas que crecen rápidamente. Con
el progreso del cambio climático, es probable que aumentos
continuados en la disponibilidad de recursos exacerben tales
invasiones por estas malezas.
La Fundación Nacional de la Ciencia, la
Unión Europea y la
República Checa apoyaron este estudio.
ARS es la agencia principal
de investigaciones científicas del
Departamento de Agricultura de EE.UU. |
