2015年，加州東南部的一個農(nóng)村社區(qū)向丹尼爾溫克勒(Daniel Winkler)和他的博士生導師特拉維斯赫克斯曼(Travis Huxman)求助，要求他們幫助一個傷害當?shù)亟?jīng)濟的入侵者。一種被稱為撒哈拉芥菜(Brasilia Tournefortii)的舊年度植物在美國西南部的沙漠中迅速蔓延，春天在當?shù)氐陌苍?博雷戈沙漠鋪上地毯，扼殺了當?shù)匚慰偷皆摰貐^(qū)的野花。本土植物的消失使依賴它們的動物面臨食物和住所的風險。芥末正在擾亂整個沙漠生態(tài)系統(tǒng)。
Tubcanyon自然保護協(xié)會要求Winkler接受一個項目，以找出是什么讓撒哈拉芥末如此成功地適應(yīng)——并希望了解更多關(guān)于如何阻止它的信息。溫克勒將于8月11日在俄勒岡州波特蘭市舉行的2017年美國生態(tài)學會年會上報告他的發(fā)現(xiàn)。
溫克勒說：“2015年，我進行了美國最偉大的公路旅行——5000英里的高速公路、土路和步道——并訪問了加利福尼亞州、亞利桑那州、新墨西哥州、得克薩斯州、猶他州和內(nèi)華達州的50多個地方，這些地方的芥末目前在美國的撒哈拉沙漠中。他收集了2000個葉子樣本和多達一百萬顆種子。
這個項目非常適合溫克勒，他在索諾蘭研究過當?shù)氐幕ɑ?。在獲得生態(tài)學博士學位之前，他曾在美國土地管理局和魚類及野生動物管理局工作多年。他收集的公路旅行包括在十個國家公園和紀念碑的停留。他與公園管理者、公民科學家項目和志愿者團體合作獲取樣本。
“獲得在這些公園工作的許可通常是一個挑戰(zhàn)，但在這種情況下，我立即回了電話。土地管理者不知道如何阻止撒哈拉芥末的傳播。它生長迅速，能自我受精，每株植物能產(chǎn)生多達10，000粒種子。這是一個真正的問題，”溫克勒說。
回到實驗室，溫克勒通過多代花園實驗研究了植物對當?shù)貤l件的適應(yīng)性。這些實驗是從他收集的穿越撒哈拉芥末范圍的公路旅行中挑選的十個代表性地點的種子。他發(fā)現(xiàn)，種子萌發(fā)、葉片生長和開花的時間已經(jīng)轉(zhuǎn)移到被其入侵的景觀中的溫度和降水模式上。撒哈拉芥末變化非?？?，以應(yīng)對冬天多變的降雨。
撒哈拉芥菜的原產(chǎn)地是歐洲南部、非洲北部和中東大部分地區(qū)。認為是20世紀20年代傳入美國加州科奇拉谷，80、90年代開始在西南地區(qū)傳播，近20年左右才經(jīng)歷爆發(fā)式增長。溫克勒說，相對較新的機構(gòu)希望它能被根除。他的下一步是從原產(chǎn)地收集樣本，并與美國的植物進行比較，以了解更多關(guān)于這種植物在北美的原始介紹。
Winkler博士是加州大學歐文分校的學生，他獲得了2016年生態(tài)學會Forrest Shreve學生基金的獎項，該基金提供了1，000-2，000美元，用于支持歐空局研究生或本科生在北美炎熱沙漠(索諾拉、莫哈維、奇瓦瓦和比茲凱諾)的生態(tài)研究。該獎項的支持將支持快速“下一代”DNA測序，以揭示每種植物獨特的遺傳特征。通過比較基因特征，他將知道生長在美國西南部的類似植物的種群和撒哈拉芥菜的本地種群。他說，找到生物控制劑可能有助于確定美國入侵的位置或來源。
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