Genetic diversity is a key factor for population survival and evolution. However, anthropogenic habitat disturbance can erode it, making populations more prone to extinction. Aiming to assess the global effects of habitat disturbance on plant genetic variation, we conducted a meta-analysis based on 92 case studies obtained from published literature. We compared the effects of habitat fragmentation and degradation on plant allelic richness and gene diversity (equivalent to expected heterozygosity) and tested whether such changes are sensitive to different life-forms, life spans, mating systems, and commonness. Anthropogenic disturbance had a negative effect on allelic richness, but not on gene diversity. Habitat fragmentation had a negative effect on genetic variation, whereas habitat degradation had no effect. When we examined the individual effects in fragmented habitats, allelic richness and gene diversity decreased, but this decrease was strongly dependent on certain plant traits. Specifically, common long-lived trees and self-incompatible species were more susceptible to allelic richness loss. Conversely, gene diversity decreased in common short-lived species (herbs) with self-compatible reproduction. In a wider geographical context, tropical plant communities were more sensitive to allelic richness loss, whereas temperate plant communities were more sensitive to gene diversity loss. Our synthesis showed complex responses to habitat disturbance among plant species. In many cases, the absence of effects could be the result of the time elapsed since the disturbance event or reproductive systems favoring self-pollination, but attention must be paid to those plant species that are more susceptible to losing genetic diversity, and appropriate conservation should be actions taken.
Meta-Análisis de los Efectos Diferenciales de la Fragmentación y Degradación del Hábitat sobre la Diversidad Genética de las Plantas Resumen La diversidad genética es un factor clave para la supervivencia y evolución de las poblaciones. Sin embargo, la perturbación antropogénica de los hábitats puede dañar esta diversidad, volviendo a las poblaciones más susceptibles a la extinción. Con el objetivo de evaluar los efectos globales de la perturbación del hábitat sobre la variación genética de las plantas, realizamos un meta-análisis basado en 92 estudios de caso obtenidos de la literatura publicada. Comparamos los efectos de la degradación y fragmentación del hábitat sobre la riqueza de alelos y la diversidad de genes (equivalente a la heterocigosidad esperada) de las plantas y probamos si dichos cambios son sensibles para diferentes formas de vida, tiempos de vida, sistemas de apareamiento y preponderancia. La perturbación antropogénica tuvo un efecto negativo sobre la riqueza de alelos, pero no sobre la diversidad genética. La fragmentación del hábitat tuvo un efecto negativo sobre la variación genética, mientras que la degradación del hábitat no tuvo efecto. Cuando examinamos los efectos individuales en los hábitats fragmentados, la riqueza de alelos y la diversidad genética disminuyeron, pero esta disminución estuvo vinculada fuertemente con ciertas características de las plantas. Específicamente, los árboles de larga vida y las especies auto-incompatibles fueron más susceptibles a la pérdida de la riqueza de alelos. De manera contraria, la diversidad genética disminuyó en especies comunes de vida corta (hierbas) con reproducción auto-compatibles. En un contexto geográfico más amplio, las comunidades de plantas tropicales fueron más sensibles a la pérdida de la riqueza de alelos, mientras que las comunidades de plantas de zonas templadas fueron más sensibles a la pérdida de diversidad de genes. Nuestra síntesis mostró respuestas complejas a la perturbación del hábitat entre las especies de plantas. En muchos casos, la ausencia de efectos podría ser el resultado del tiempo transcurrido desde el evento de perturbación o los sistemas reproductivos que favorecen la auto-polinización, pero se le debe prestar atención a aquellas especies de plantas que son más susceptibles a la pérdida de la diversidad genética, para así poder realizar las acciones de conservación apropiadas.
遗传多样性是种群存活和演化的关键因素。然而, 人类对生境的干扰会侵蚀遗传多样性, 导致种群更容易灭绝。为了评估全球生境干扰对植物遗传变异的影响, 我们对 92 项已发表文献中的案例研究进行了荟萃分析。我们比较了生境破碎化和退化对植物等位基因丰富度和基因多样性 (相当于期望杂合度) 的影响, 并检验了植物的遗传多样性变化是否容易受到不同的生活型、寿命、繁殖方式和稀有性的影响。人类干扰对等位基因丰富度有负面影响, 但对基因多样性没有作用。生境破碎化对遗传变异有负面影响, 而生境退化则没有影响。我们检测了破碎化生境中影响因素的单独作用, 发现等位基因丰富度和基因多样性均下降, 但下降程度与植物的某些性状密切相关。具体来说, 寿命长的常见种和自交不亲和的物种更容易丧失等位基因丰富度。相反地, 寿命短的常见种 (草本植物) 与自交亲和的物种更容易发生基因多样性下降。在更广泛的地理环境中, 热带植物群落更可能丧失等位基因丰富度, 而温带植物群落则更可能丧失基因多样性。我们的总结表明不同植物对生境干扰表现出复杂的响应。在许多情况下, 没有观察到影响可能与干扰事件发生的时间有关, 或是因为该植物的繁殖方式倾向于自花授粉, 但必须注意那些对遗传多样性丧失更敏感的植物, 并采取适当的保护措施。【翻译: 胡怡思; 审校: 聂永刚】.
Keywords: allelic richness; forma de vida; geographic origin; heterocigosidad; heterozygosity; life span; life-form; marcador molecular; molecular markers; origen geográfico; plant reproduction; reclutamiento; recruitment; reproducción de plantas; riqueza de alelos; tiempo de vida; 分子标记; 地理起源; 寿命; 招募; 杂合度; 植物繁殖; 生活型; 等位基因丰富度.
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