Ekologiczne i ewolucyjne uwarunkowania i konsekwencje subdioecji u roślin okrytonasiennych

Abstrakt

Subdioecja to system seksualny, w którym populacja składa się z osobników męskich, żeńskich i hermafrodytycznych lub jednopiennych. Uważa się, iż subdioecja jest zjawiskiem bliskim dwupienności. System ten mógł wyewoluować poprzez pięć różnych ścieżek ewolucyjnych, poczynając od hermafrodytyzmu przez gynodioecję, androdioecję, monoecję i distylię. Ponadto gatunki, które osiągnęły już ewolucyjne stadium dwupienności mogą zmienić system seksualny na poligamię. Zmiany te mogą być powodowane warunkami środowiska, bądź czynnikami genetycznymi. Zjawisko to nazywane "labilnością płci" stwierdzane jest również u gatunków roślin, u których występują chromosomy płciowe. Płeć roślin może być jednak determinowana również przez czynniki takie jak temperatura, dostępność biogenów, fotoperiod, hormony roślinne i pasożyty. Takie przypadki zmiany systemów seksualnych w kierunku subdioecji zostały odnotowane ostatnio we florze krajowej np. u wierzby czarniawej Salix myrsinifolia i klonu jesionolistnego Acer negundo. Poza czynnikami środowiskowymi niewątpliwie na zmianę płci u roślin mogą wpływać czynniki genetyczne takie jak hybrydyzacja i poliploidyzacja, co zostało udowodnione odpowiednio u wierzb i szczyra rocznego Mercurialis annua. Przypuszcza się, iż zjawisko subdioecji może być korzystne dla roślin w fazie kolonizacji, w warunkach metapopulacji oraz w innych sytuacjach związanych z niedoborem pyłku. Osobniki hermafrodytyczne osiągają wyższe dostosowanie w sytuacji niedoboru osobników płci przeciwnej, zazwyczaj w warunkach niskiego zagęszczenia populacji. Hermafrodytyzm staje się mniej konkurencyjny w miarę stabilizacji populacji i wówczas zjawisko subdioecji może nie być podtrzymywane.