Evolutionary potential in functional traits of a wetland macrophyte (Juncus effusus) relevant for natural degradation of contaminants

Abstract

Eine wichtige Ökosystemfunktion von Feuchtgebieten ist der natürliche Abbau und die Zurückhaltung überschüssiger Nährstoffe aus der Umwelt. Viele Studien über die Auswirkung von pflanzlichen funktionellen Merkmalen auf Ökosystemprozesse in Feuchtgebieten konzentrierten sich auf die Variabilität zwischen den Arten und vernachlässigten die Bedeutung der intraspezifischen Variabilität. In dieser Studie wurde die intraspezifische molekulare und quantitative genetische Vielfalt einer repräsentativen Feuchtgebietspflanze (Juncus effusus) untersucht, um die Frage zu beantworten, ob die beobachteten intraspezifischen Differenzierungsmuster das Ergebnis adaptiver Prozesse sind. Insgesamt zeigten die starken genotypischen Effekte und die ausgeprägten Diversitäts- und Differenzierungsmuster, dass die intraspezifische Variabilität in J. effusus, über ihre Bedeutung für die Anpassung an Umweltbedingungen hinaus, einen großen Einfluss auf die Effizienz von Ökosystemfunktionen haben kann.

Wetland ecosystems provide important ecosystem services such as the degradation and retention of excessive nutrient loadings. Many studies on the impact of plant functional traits on ecosystem processes in wetlands focused on variability among species and neglected the importance of intraspecific variability. This study investigated the intraspecific molecular and quantitative genetic diversity of a representative wetland plant (Juncus effusus) and tried answering whether the observed patterns are the result of adaptive processes in response to inorganic nutrient concentrations in the soil. In summary, strong genotypic effects and pronounced diversity and differentiation patterns strongly suggest that the intraspecific variability of J. effusus, going beyond its importance for adaptation to environmental conditions, can have a large impact on the efficiency of ecosystem functions.