種子散布とホロシーンの林地草本の移動

多くの林地草本の分布は南北方向に1000～2000 kmに及ぶが、これらの種の大部分はクローンで成長し、種子による再生はほとんどなく、長距離の種子散布の明らかなメカニズムを持っていない。林地草本が散布が不良であることは認識されていたが、環境学者たちは、長い時間があれば、たとえ小さな散布距離であっても、林地草本が現在占めている広大な地理的地域を植民地化できると暗黙のうちに仮定していた。私たちは、この仮定をアサラム・カナデンセ（Asarum canadense）の下草草本で検討した。種子による長期的な拡散率を推定するために、我々は、生活史データとアリによる種子運搬データを用いて種子散布拡散モデルをキャリブレーションした。A. canadenseに関するフィールド観察とモデル結果を、他の植物種の散布能力に関する文献調査で補足した。アリはA. canadenseの種子を最大35m運搬し、これは任意の林地草本の種子を動かすアリの中で知られている最長距離である。経験的にキャリブレーションされた拡散モデルは、過去16000年間にA. canadenseが氷河の避難所から10～11 kmしか移動しなかったことを示した。しかし、実際には、A. canadenseはこの期間中に数百キロメートル移動した。A. canadenseの種子散布曲線の尾部を検討するモデルは、A. canadenseが16000年で200 km以上移動するためには、散発的な散布イベントが高頻度（種子あたり≥0.001）かつ大きな規模（散布距離>1 km）を持たなければならなかったことを示した。文献調査は、多くの林地草本および他の多くの森林、砂漠、沿岸、開放生息地の植物種が、A. canadenseと似た限られた種子散布能力を持つことを示した。私たちは、林地草本と他の多くの植物が非常に遅く散布するため、これらの種の大部分が最後の氷河最大期以来現在の地理的範囲に到達するための文書化されたメカニズムが存在しないことを結論付ける。これは、林地草本による北部温帯林のホロシーン植民地化において長距離散布をもたらす偶発的なイベントが支配的であることを示唆しており、これは遺伝子分析の重要性からメタポピュレーションモデルの構造に至るまでの問題に影響を及ぼす。