Het lot van een kolonisator
De mondiale veranderingen op dit moment resulteren in een sterke daling van de soortenrijkdom en populatie-genetische diversiteit. Voor het onderhoud van diversiteit in beschermde gebieden en het ontwikkelen van nieuwe diversiteit in gerestaureerde of nieuwe gebieden, is de immigratie van lange afstand dispersie (LDD) van vitaal belang, omdat het zorgt voor (her-) kolonisatie door planten van lege en losgekoppelde gebiden en het behoud van de genetische diversiteit in kleine populaties.
Theoretische modellen voorspellen dat het vergroten van leefgebied isolatie grote effecten kan hebben op de inter-en intraspecifieke variatie. Helaas is experimenteel bewijs zeer beperkt, voor zaadplanten en nog meer voor varens. Af en toe, bieden grootschalige verstoringen de mogelijkheden om direct de resultaten te testen van lange-afstands-kolonisatie. Een uitstekend voorbeeld zijn de Nederlandse IJsselmeerpolders, opgericht in de 20e eeuw. Als de bodem (in feite een voormalige zeebodem) nauwelijks levensvatbare diaspores bevatte, fungeerden de polders als enorme diaspoor val waar de ontwikkeling van nieuwe plantengemeenschappen uit het niets kon ontstaan aan de hand van immigratie.
Verschillende bossen werden aangeplant in de polders en er groeit een verrassend grote diversiteit aan zeldzame varens, die moeten zijn aangekomen door LDD. Mijn onderzoek richtte zich op de impact van de variatie in de LDD-gerelateerde life-history kenmerken op patronen van diversiteit in geïsoleerde sites.
Belangrijkste doelstellingen waren:
- kwantificering van LDD: de incidentie van sporen en de diversiteit onder de immigranten,
- de beperking van de distributie en de diversiteit van soorten varens in geïsoleerde habitats door een gebrek aan sporen of door specifieke vereisten voor een succesvolle vestiging;
- de rol van verspreiding en de paring systemen in het vormgeven van patronen in inter-en interspecifieke diversiteit in geïsoleerde habitats;
- soorten verschillen in life-history aantasting van de structuur en de prestaties van recent gevestigde populaties zijn. In diverse polder bossen van verschillende leeftijd werd de bodem sporen bank geanalyseerd. Om de jonge planten uit de grond monsters te identificeren, heb ik een nieuwe methode voor de identificatie van moleculaire varen species (DNA barcoding) ontwikkeld. Uitgebreide sporen reservoirs zijn al lokaal ontwikkeld, en bevatten sporen van diverse zeldzame soorten die niet aanwezig zijn in de omgeving. Dus leefgebied beschikbaarheid kan in plaats van verspreiding varen soorten diversiteit op grote schaal beperken.
Met behulp van een combinatie van laboratorium experimenten, veredeling en genetische analyse van natuurlijke populaties, bestudeerde ik de ontwikkeling van (patronen in) genetische diversiteit in de polders van vier varen soorten: Asplenium scolopendrium, Asplenium trichomanes, Polystichum aculeatum en Polystichum setiferum.
Soortspecifieke microsatelliet merkers werden ontwikkeld voor de genetische analyses. Deze analyses toonden aan dat voor elke soort, de polder populatie samen een groot deel van de Europese van de soort genetische diversiteit bevatten, hoewel de variatie in elke populatie erg laag was.
Deze sterke verspreide structuur geeft aan dat de populaties het resultaat zijn van kolonisatie onafhankelijke gebeurtenissen.
Als mogelijke partners ontbraken zijn populaties waarschijnlijk ontstaan op basis van enkele sporen via zelf-bevruchting. Lange afstand kolonisatie ontstaat waarschijnlijk uit genotypen die in staat zijn tot voortplanting uit eigen sporen. Demografische studies van beide Polystichum soorten toont dat er sterke verschillen in de populatiedynamiek kunnen optreden tussen nauw verwante soorten varens. Daarnaast hebben we laten zien dat grote variatie kan bestaan tussen deze soorten in hun demografische gevoeligheid voor klimaatschommelingen
