Αξιολόγηση των αντιδράσεων ξυλωδών ειδών στη βόσκηση με μεθόδους μορφομετρικής και γενετικής ανάλυσης

Abstract

The effects of different levels of grazing pressure by goats were examined on two dominant species of evergreen sclerophyllous shrublands, Olea europaea L. var oleaster, and Pistacia lentiscus L by morphometric analysis using developmental instability expressed as translational asymmetry, fluctuating asymmetry and fractal dimension as well as genetic analysis through isoenzymes. Levels of grazing pressure included heavy grazing and a control for genetic analysis as well as an additional level of light grazing for morphometric analysis. The translational asymmetry indices, fluctuating asymmetry indices and fractal dimension were also compared, along with the within plant variation, by taking measures on both parts, upper and lower, inaccessible and accessible by goats respectively, of O.europaea shrubs. O.europaea proved to be more stable when grazed. Although the lower grazed parts of the shrubs seemed to have more asymmetric leaves and less complex branches than the upper ones, they both maintained the developmental stability of their shoots, showing that translational asymmetry could serve as a whole plant indicator of O. europaea’s developmental condition. Heavily grazed P. lentiscus shrubs were also more stable than the ones lightly or not grazed at all, even though their growth and productivity were negatively affected by browsing which was the case for O. europaea as well. As far as the genetic analysis is concerned, results were obtained for P. lentiscus. Comparison between two P. lentiscus populations, the ungrazed control and the heavily grazed population, revealed no losses in information content or variation but differences in the structure of genetic architecture were observed, namely the grazed population revealed a reduced heterozygosity. A negative relationship between heterozygosity and developmental stability and a positive one between heterozygosity and relative biomass production were detected. Consequently, the morphological differentiation among plants under different grazing pressure was probably the outcome of phenotypic plasticity of adapted genotypes. Results show that absence of grazing in Mediterranean shrublands constitutes a greater disturbance than its presence.

Στη συγκεκριμένη διατριβή πραγματοποιήθηκε μορφομετρική ανάλυση με τη χρήση των μεθόδων της αναπτυξιακής αστάθειας εκφρασμένης ως μεσογονάτια ασυμμετρία, κυμαινόμενη ασυμμετρία και μορφοκλασματική διάσταση καθώς και γενετική ανάλυση μέσω της μεθόδου των ισοενζύμων, προκειμένου να εκτιμηθεί η επίδραση διαφορετικών εντάσεων βόσκησης από αίγες σε δύο κυρίαρχα είδη των θαμνώνων αειφύλλων πλατυφύλλων, την αγριελιά (Olea europaea L. var oleaster) και το σχίνο (Pistacia lentiscus L.). Οι χειρισμοί περιλάμβαναν έντονη βόσκηση και ένα μάρτυρα για τη γενετική ανάλυση ενώ για τη μορφομετρική ανάλυση υπήρχε και ένας επιπλέον χειρισμός ελαφράς βόσκησης. Στα πλαίσια της μορφομετρικής ανάλυσης ελέγχθηκε επίσης η διακύμανση των δεικτών των τριών μεθόδων της αναπτυξιακής αστάθειας μέσα στα ίδια τα φυτά με τη λήψη μετρήσεων και στα δύο τμήματα, το ανώτερο και το κατώτερο, μη προσβάσιμο και προσβάσιμο από τις αίγες αντίστοιχα των θάμνων της αγριελιάς. Η αγριελιά αποδείχτηκε πιο σταθερή αναπτυξιακά υπό συνθήκες βόσκησης. Παρά το γεγονός του ότι τα κατώτερα, βοσκημένα τμήματα των θάμνων επέδειξαν μεγαλύτερη κυμαινόμενη ασυμμετρία των φύλλων και μικρότερη μορφοκλασματική διάσταση των κλαδιών τους σε σχέση με τα ανώτερα, και τα δύο τμήματα διατήρησαν την αναπτυξιακή σταθερότητα των βλαστών τους υποδεικνύοντας ότι η μεσογονάτια ασυμμετρία μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως ολικός δείκτης της αναπτυξιακής κατάστασης της αγριελιάς. Οι έντονα βοσκημένοι θάμνοι του σχίνου ήταν επίσης πιο σταθεροί σε σχέση με τους ελαφρά βοσκημένους και τους αβόσκητους, αν και η αύξηση και η σχετική παραγωγικότητά τους επηρεάστηκε αρνητικά από τη βόσκηση, γεγονός που ίσχυσε και για την αγριελιά. Όσον αφορά τη γενετική ανάλυση, αποτελέσματα προέκυψαν για το σχίνο. Η σύγκριση των πληθυσμών του αβόσκητου μάρτυρα και του έντονα βοσκημένου πληθυσμού, έδειξε ότι δεν υπήρξαν απώλειες σε πληροφορία και ποικιλότητα αλλά εμφανίστηκαν διαφορές στη δομή της ποικιλότητας καθώς ο έντονα βοσκημένος πληθυσμός παρουσίασε χαμηλότερη ετεροζυγωτία. Παρατηρήθηκε αρνητική συσχέτιση μεταξύ ετεροζυγωτίας και αναπτυξιακής σταθερότητας και θετική μεταξύ ετεροζυγωτίας και σχετικής παραγωγής βιομάζας. Η διαφοροποίηση που προέκυψε στη μορφολογία και στην αναπτυξιακή αστάθεια των θάμνων του σχίνου ήταν πιθανότατα αποτέλεσμα της φαινοτυπικής πλαστικότητας προσαρμοσμένων γενοτύπων. Το τελικό συμπέρασμα που προέκυψε ήταν ότι η πλήρης έλλειψη βόσκησης στους θαμνώνες αειφύλλων πλατυφύλλων αποτελεί μεγαλύτερη καταπόνηση σε σύγκριση με την παρουσία της.