进化过程对物种共存影响的实验研究

生态学家研究物种共存时往往忽视进化过程的影响；现在有越来越多的证据表明进化过程可以发生在生态学时间尺度上并对若干生态学过程产生深远影响。申请者计划使用世代周期很短的微生物研究进化过程对两种经典的物种共存机制（资源比例机制和密度依赖性的捕食作用）的影响。我们有以下两个预测：（1）对不同资源需求比例不同而共存的物种将在资源需求和竞争能力上发生趋同进化而使物种共存被破坏，（2）多个猎物种都经受专一性捕食作用时，密度依赖的捕食将使得常见猎物种相对于稀有种进化出更高的抵抗性与更低的竞争能力，进而促进猎物种的共存。我们将使用对氮磷资源需求比例不同的大肠埃希氏菌（Escherichia coli）菌株验证第一个预测；用大肠埃希氏菌和荧光假单孢菌（Pseudomonas fluorescens）及它们的专一性噬菌体检验第二个预测；并研究物种共存机制对生物多样性-生态系统功能关系的作用。

按照项目计划，完成了资源比例共存机制受进化过程影响的实验工作，发现竞争必需资源的情形下，竞争者并不会发生趋同进化，与此前的理论预期不符，表明这方面的理论模型工作需要进行修正；该工作的结果目前正在撰写论文。原计划开展的检验猎物-捕食者协同进化如何影响猎物种共存的实验研究遇到一些问题，目前正在考察在土壤这样更真实的环境开展这一实验的可行性。根据国内外研究发展状况，增加了猎物与捕食者的共存如何受协同进化影响的实验工作，发现捕食者和猎物之间的对抗性协同进化会限制它们对退化环境的进化适应和长期续存。该项目资助的工作迄今在Ecology Letters 等刊物发表论文4篇。