Published February 19, 2015 | Version v1
Publication Open

Stress relief may promote the evolution of greater phenotypic plasticity in exotic invasive species: a hypothesis

  • 1. Environment and Plant Protection Research Institute
  • 2. Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences
  • 3. Sun Yat-sen University
  • 4. Fudan University

Description

Invasion ecologists have often found that exotic invaders evolve to be more plastic than conspecific populations from their native range. However, an open question is why some exotic invaders can even evolve to be more plastic given that there may be costs to being plastic. Investigation into the benefits and costs of plasticity suggests that stress may constrain the expression of plasticity (thereby reducing the benefits of plasticity) and exacerbate the costs of plasticity (although this possibility might not be generally applicable). Therefore, evolution of adaptive plasticity is more likely to be constrained in stressful environments. Upon introduction to a new range, exotic species may experience more favorable growth conditions (e.g., because of release from natural enemies). Therefore, we hypothesize that any factors mitigating stress in the introduced range may promote exotic invaders to evolve increased adaptive plasticity by reducing the costs and increasing the benefits of plasticity. Empirical evidence is largely consistent with this hypothesis. This hypothesis contributes to our understanding of why invasive species are often found to be more competitive in a subset of environments. Tests of this hypothesis may not only help us understand what caused increased plasticity in some exotic invaders, but could also tell us if costs (unless very small) are more likely to inhibit the evolution of adaptive plasticity in stressful environments in general.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

غالبًا ما وجد علماء البيئة الغزاة أن الغزاة الغريبين يتطورون ليكونوا أكثر لدائنية من مجموعات سكانية محددة من موطنهم الأصلي. ومع ذلك، فإن السؤال المفتوح هو لماذا يمكن لبعض الغزاة الغريبة أن يتطوروا ليكونوا أكثر بلاستيكية بالنظر إلى أنه قد تكون هناك تكاليف لكونهم من البلاستيك. يشير التحقيق في فوائد اللدونة وتكاليفها إلى أن الإجهاد قد يقيد التعبير عن اللدونة (وبالتالي يقلل من فوائد اللدونة) ويزيد من تكاليف اللدونة (على الرغم من أن هذا الاحتمال قد لا يكون قابلاً للتطبيق بشكل عام). لذلك، من المرجح أن يكون تطور اللدونة التكيفية مقيدًا في البيئات المجهدة. عند إدخال مجموعة جديدة، قد تواجه الأنواع الغريبة ظروف نمو أكثر ملاءمة (على سبيل المثال، بسبب إطلاقها من الأعداء الطبيعيين). لذلك، نفترض أن أي عوامل تخفف من التوتر في النطاق المقدم قد تشجع الغزاة الغريبة على تطوير اللدونة التكيفية المتزايدة عن طريق تقليل التكاليف وزيادة فوائد اللدونة. تتوافق الأدلة التجريبية إلى حد كبير مع هذه الفرضية. تساهم هذه الفرضية في فهمنا لسبب وجود الأنواع الغازية في كثير من الأحيان لتكون أكثر قدرة على المنافسة في مجموعة فرعية من البيئات. قد لا تساعدنا اختبارات هذه الفرضية على فهم سبب زيادة اللدونة لدى بعض الغزاة الغريبين فحسب، بل يمكن أن تخبرنا أيضًا ما إذا كانت التكاليف (ما لم تكن صغيرة جدًا) من المرجح أن تمنع تطور اللدونة التكيفية في البيئات المجهدة بشكل عام.

Translated Description (French)

Les écologistes de l'invasion ont souvent constaté que les envahisseurs exotiques évoluent pour être plus plastiques que les populations conspécifiques de leur aire de répartition naturelle. Cependant, une question ouverte est de savoir pourquoi certains envahisseurs exotiques peuvent même évoluer pour devenir plus plastiques étant donné qu'il peut y avoir des coûts à être plastique. L'étude des avantages et des coûts de la plasticité suggère que le stress peut limiter l'expression de la plasticité (réduisant ainsi les avantages de la plasticité) et exacerber les coûts de la plasticité (bien que cette possibilité puisse ne pas être généralement applicable). Par conséquent, l'évolution de la plasticité adaptative est plus susceptible d'être limitée dans les environnements stressants. Lors de l'introduction dans une nouvelle aire de répartition, les espèces exotiques peuvent connaître des conditions de croissance plus favorables (par exemple, en raison de la libération d'ennemis naturels). Par conséquent, nous émettons l'hypothèse que tout facteur atténuant le stress dans la gamme introduite peut encourager les envahisseurs exotiques à développer une plasticité adaptative accrue en réduisant les coûts et en augmentant les avantages de la plasticité. Les preuves empiriques sont largement cohérentes avec cette hypothèse. Cette hypothèse contribue à notre compréhension des raisons pour lesquelles les espèces envahissantes se révèlent souvent plus compétitives dans un sous-ensemble d'environnements. Les tests de cette hypothèse peuvent non seulement nous aider à comprendre ce qui a causé une plasticité accrue chez certains envahisseurs exotiques, mais pourraient également nous dire si les coûts (à moins qu'ils ne soient très faibles) sont plus susceptibles d'inhiber l'évolution de la plasticité adaptative dans les environnements stressants en général.

Translated Description (Spanish)

Los ecologistas de la invasión a menudo han descubierto que los invasores exóticos evolucionan para ser más plásticos que las poblaciones conespecíficas de su área de distribución nativa. Sin embargo, una pregunta abierta es por qué algunos invasores exóticos pueden incluso evolucionar para ser más plásticos, dado que puede haber costos por ser plásticos. La investigación sobre los beneficios y costos de la plasticidad sugiere que el estrés puede restringir la expresión de la plasticidad (reduciendo así los beneficios de la plasticidad) y exacerbar los costos de la plasticidad (aunque esta posibilidad podría no ser generalmente aplicable). Por lo tanto, es más probable que la evolución de la plasticidad adaptativa se vea limitada en entornos estresantes. Tras la introducción a un nuevo rango, las especies exóticas pueden experimentar condiciones de crecimiento más favorables (por ejemplo, debido a la liberación de enemigos naturales). Por lo tanto, planteamos la hipótesis de que cualquier factor que mitigue el estrés en el rango introducido puede promover que los invasores exóticos desarrollen una mayor plasticidad adaptativa al reducir los costos y aumentar los beneficios de la plasticidad. La evidencia empírica es en gran medida consistente con esta hipótesis. Esta hipótesis contribuye a nuestra comprensión de por qué las especies invasoras a menudo son más competitivas en un subconjunto de entornos. Las pruebas de esta hipótesis no solo pueden ayudarnos a comprender qué causó el aumento de la plasticidad en algunos invasores exóticos, sino que también podrían decirnos si los costos (a menos que sean muy pequeños) tienen más probabilidades de inhibir la evolución de la plasticidad adaptativa en entornos estresantes en general.

Files

ece3.1424.pdf

Files (16.0 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:dbd95b22aab16be6266134125242355e
16.0 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
قد يعزز تخفيف الإجهاد تطور مرونة النمط الظاهري الأكبر في الأنواع الغازية الغريبة: فرضية
Translated title (French)
Le soulagement du stress peut favoriser l'évolution d'une plus grande plasticité phénotypique chez les espèces invasives exotiques : une hypothèse
Translated title (Spanish)
El alivio del estrés puede favorecer la evolución de una mayor plasticidad fenotípica en especies exóticas invasoras: una hipótesis

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2052665823
DOI
10.1002/ece3.1424

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
China

References

  • https://openalex.org/W117337234
  • https://openalex.org/W1510923581
  • https://openalex.org/W1565767380
  • https://openalex.org/W1964925824
  • https://openalex.org/W1985782199
  • https://openalex.org/W1991301110
  • https://openalex.org/W1992532486
  • https://openalex.org/W2003680767
  • https://openalex.org/W2009043957
  • https://openalex.org/W2011393345
  • https://openalex.org/W2019498287
  • https://openalex.org/W2025886572
  • https://openalex.org/W2027370398
  • https://openalex.org/W2030817109
  • https://openalex.org/W206110177
  • https://openalex.org/W2063649847
  • https://openalex.org/W2071071826
  • https://openalex.org/W2081828076
  • https://openalex.org/W2088624809
  • https://openalex.org/W2093774931
  • https://openalex.org/W2094770404
  • https://openalex.org/W2102151056
  • https://openalex.org/W2114660646
  • https://openalex.org/W2114773779
  • https://openalex.org/W2116263155
  • https://openalex.org/W2116322025
  • https://openalex.org/W2123000178
  • https://openalex.org/W2125834023
  • https://openalex.org/W2127452298
  • https://openalex.org/W2130037802
  • https://openalex.org/W2134336181
  • https://openalex.org/W2134800114
  • https://openalex.org/W2134835006
  • https://openalex.org/W2135157956
  • https://openalex.org/W2135398434
  • https://openalex.org/W2139825132
  • https://openalex.org/W2140052777
  • https://openalex.org/W2144682162
  • https://openalex.org/W2151044998
  • https://openalex.org/W2153863902
  • https://openalex.org/W2153892696
  • https://openalex.org/W2154228873
  • https://openalex.org/W2154515087
  • https://openalex.org/W2155490215
  • https://openalex.org/W2157560775
  • https://openalex.org/W2158186391
  • https://openalex.org/W2159716884
  • https://openalex.org/W2162281369
  • https://openalex.org/W2163416510
  • https://openalex.org/W2165292816
  • https://openalex.org/W2177405754
  • https://openalex.org/W2318097478
  • https://openalex.org/W4253911487
  • https://openalex.org/W48174244