The importance of ecological costs for the evolution of plant defense against herbivory

دفاع گیاه در برابر گیاهان دارویی با هزینه ای مواجه می شود که می تواند به طور مستقیم (کاهش منابع موجود برای رشد و تکثیر) و یا غیر مستقیم (از طریق کاهش عملکرد اکولوژیکی، به عنوان مثال رقابت داخلی). در حالی که هزینه های مستقیم در مدل های نظری مورد مطالعه قرار گرفته اند، هزینه های زیست محیطی تقریبا هیچ توجهی را دریافت نکرده اند. در این مطالعه، مدل ها با مقایسه مستقیم (کاهش نرخ رشد) به مدل های با یک تجارت زیست محیطی (کاهش توان رقابتی)، با استفاده از ترکیبی از پویایی و شبیه سازی سازگار، مقایسه می شوند. علاوه بر این، وابستگی سطح دفاع را که می تواند به نوع دفاع (به طور مستقیم به وسیله کاهش مصرف یا به طور غیر مستقیم بوجود آمدن مرگ و میر گیاهخواران (سمیت)) و نوع گیاهخواری که علیه آن گیاه دفاع می کند، مطالعه می کند. (عمومی یا متخصص). ما سه نتیجه عمده را پیدا می کنیم: اول، برای هزینه های مستقیم و اکولوژیکی، دفاع تنها در صورتی پیش می رود که سود محصول به طور مستقیم (از طریق کاهش مصرف) باشد. دوم، نوع هزینه تاثیر عمده ای بر پویایی تکاملی دارد: هزینه های مستقیم همیشه به یک استراتژی مطلوب علیه گیاهخواران منجر می شود، اما هزینه های زیست محیطی می تواند منجر به انشعاب و همزیستی گیاهان غیر دفاع و دفاع شود؛ با این حال، همزیستی تنها زمانی امکان پذیر است که بتواند دفاع کند. در نهایت، ما دریافتیم که گیاهان سریع رشد می کنند در حالی که دفاع از علف کش های عمومی به عنوان پیش بینی شده توسط فرضیه منابع دسترسی، کمتر از گیاهان آهسته رشد می کنند، اما در دفاع از متخصصان، بیش از گیاهان آهسته رشد می کنند. نتایج ما به وضوح نشان می دهد که فرضیه های مربوط به تعاملات زیست محیطی برای درک تکامل دفاعی در برابر گیاهخواران حیاتی است.