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美研究证实假说:山脉越高 物种越丰富

2017-04-18 13:29:47 来源:参考消息网 责任编辑:陈雪莲

核心提示:休斯认为,未来可根据生长环境将植物分开研究,以观察不同区域的物种多样化程度,如高海拔山区的喜马拉雅蓝罂粟和低海拔林区的针叶树和枫树。他说:“我认为,不同生长环境的物种分化史很可能也是不同的。”

参考消息网4月18日报道 美媒称,山脉不仅景色秀美,通常还是这个星球上物种最丰富的所在。很久以前我们就知道这一点——从普鲁士地理学家、博物学家亚历山大·冯洪堡18世纪首次登上安第斯山脉开始。但还没有人真正弄清其中的原因。

据美国《大众科学》月刊网站4月15日报道,有一种流行假说称:山上有如此多不同物种的原因是,构造板块相互撞击会导致山脉升高,这一过程创造出更多不同的环境,新物种也就有更多机会去适应环境。但美国《国家科学院学报》月刊最近刊登的一份研究报告称,这一假说迄今从未被定量验证过。

很多研究曾对某一类植物的多样性展开研究,其结果似乎支持这一流行假说。但上述研究报告作者之一、芝加哥菲尔德自然历史博物馆植物馆副馆长理查德·雷说:“人们经常这么说。这一假说的内容通常包含对这些研究的叙述,但从未(通过量化比较的方法、横跨时间和空间)验证过。”

雷及同事发现,中国的横断山脉于800万年前形成,该地区物种分化速率是同期喜马拉雅山脉的两倍多。喜马拉雅山脉的形成时间要早得多。

从地质学上讲,横断山脉形成的时间很晚。喜马拉雅山脉形成于约2000万年前,其年龄是横断山脉的两倍多。但雷说,横断山脉在生物多样性方面大放异彩:在全中国共发现了3万种维管植物(植物除苔藓外基本都属于维管植物),横断山脉就拥有其中的1/3。

瑞士苏黎世大学系统与进化植物学系助理教授科林·休斯说,研究人员取得了重大进展。休斯本人并未参与此项研究。

休斯说:“自19世纪以来,我们一直知道该地区的物种极为丰富。但迄今从未有人全面了解这个热点地区的进化史,因此说这项研究具有里程碑意义。”

为验证山脉升高会导致更多物种加速形成这一假说,雷及合作伙伴星耀武对横断山脉、喜马拉雅山脉和青藏高原的19类植物的进化史进行了比较研究。雷说:“这些山脉年龄不同却挨得很近,这一点为我们提供了天然的实验条件。”

利用根据脱氧核糖核酸(DNA)序列和古化石数据制作的进化世系图,雷及同事得以证实,过去800万年间,横断山脉因地壳运动大幅升高与物种快速多样化在时间上的确是一致的。

研究人员对全部19类植物综合研究后才发现这一进化模式。雷说:“业内人士一般侧重于一次研究一类植物,然后得出结论。以这种方式进行研究未必能看到较宏观的情况,因为单是一类植物并不具备可发挥信号作用、向你揭示这种进化模式的统计学方面的能力。”

雷认为,下一步要研究山脉升高导致的、可能对进化产生更直接影响的各种后果。比如说,某些环境或高度更有可能实现物种多样化。休斯认为,未来可根据生长环境将植物分开研究,以观察不同区域的物种多样化程度,如高海拔山区的喜马拉雅蓝罂粟和低海拔林区的针叶树和枫树。他说:“我认为,不同生长环境的物种分化史很可能也是不同的。”

正如研究人员通过比较横断山脉和喜马拉雅山脉的情况来评估横断山脉的物种多样化程度,这些新数据或许也能让我们了解另一座山的物种进化过程。


横断山脉上鲜花盛开(美国《大众科学》月刊网站)

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