最近的一项研究表明，当一种植物物种投入更多资源于其防御机制时，它往往会妨碍其生长潜力。这项由开放科学支持的研究为植物如何适应及其物种之间的差异提供了新的视角。
最近的研究表明，植物物种在防御上的更大投资与生长潜力降低之间存在关联。这项由开放科学推动的研究为植物如何适应及它们之间的差异提供了宝贵的见解。
病原体可以严重影响其寄主植物的健康，有时甚至导致死亡。然而，不同物种在疾病防御投资水平上存在显著多样性。进化理论表明，资源分配相关的成本会影响这些防御投资，但对这一概念的实证检验一直很困难。
在一项发表在《科学》上的研究中，后博士研究员迈克尔·吉奥莱和赫尔辛基大学植物生物多样性教授安娜-丽莎·莱因利用开放数据库研究了184种植物的防御基因和生长特征。他们观察到物种之间在防御基因数量上存在显著差异，从44个到2,256个不等。例如，虽然芦笋只有72个抗性基因，但某种辣椒品种却有1,095个。研究人员还发现，野生植物防御投资与生长特征之间存在负相关关系：随着植物基因组中用于防御基因的比例增加，其生长潜力减小。
“我们的发现凸显了资源分配成本在塑造和维持生物多样性方面的重要作用。它们还提供了关于限制防御机制进化因素的见解，”迈克尔·吉奥莱表示。
资源分配成本涉及有机体在各种生命功能之间如何分配其资源的权衡。在植物中，这意味着对防御的高投资可能会耗尽本可以用于生长的资源（例如能量和养分）。本质上，植物在平衡其资源使用方面面临挑战，这可能导致增强的防御导致生长受阻，或者相反的情况发生。
该研究还考察了为特定性状而培育的栽培植物。在这些情况下，研究未发现生长与防御之间的负相关关系，因为选择性育种已最小化了作物植物中自然遗传变异。
吉奥莱和莱因的研究展现了开放科学的潜力。测序许多植物物种的基因组并收集它们的生长特征数据对于单个研究团队来说是不可行的。开放数据的崛起促进了新的研究途径，深化了我们对物种间变异的理解。
“要理解维持物种间性状差异的机制，多物种的方法是至关重要的。开放数据的日益可用为对这些问题进行前所未有的深入调查提供了机会，”安娜-丽莎·莱因表示。
