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新華社武漢3月23日電(記者譚元斌)中國(guó)科學(xué)院武漢植物園的一項(xiàng)最新研究表明,我國(guó)西南部高山特別是青藏高原為某些被子植物草本的重要搖籃,同時(shí)顯示全球氣候的劇烈變化將對(duì)高山冰緣帶植物產(chǎn)生深刻影響。相關(guān)成果近日在線發(fā)表于國(guó)際著名學(xué)術(shù)期刊《遺傳學(xué)前沿》。
中國(guó)科學(xué)院武漢植物園系統(tǒng)與進(jìn)化學(xué)科組對(duì)薔薇科廣義山莓草開展了親緣地理學(xué)研究。在前期形態(tài)分類、野外考察的基礎(chǔ)上,科研人員對(duì)青藏高原及其鄰近地區(qū)進(jìn)行了多次廣泛的取樣,并收集北部歐洲地區(qū)材料,結(jié)合北美已有數(shù)據(jù),基于多個(gè)基因標(biāo)記,開展了居群的譜系分析。
課題組組長(zhǎng)王恒昌研究員告訴記者,這一研究再次運(yùn)用具體案例清晰地揭示我國(guó)西南部高山特別是中國(guó)喜馬拉雅-橫斷山區(qū),是物種尤其是草本植物重要的發(fā)源地。
據(jù)論文作者、博士生張華杰介紹,植物的演化和古地質(zhì)歷史息息相關(guān)。分子鐘估算山莓草起源于第三紀(jì)中新世末期,物種的分化集中在第四紀(jì)更新世,這一過程中,青藏高原的譜系分化較早,顯示出更豐富的遺傳多樣性。
張華杰說,生態(tài)因子如水熱條件、土壤等是影響和推動(dòng)物種進(jìn)化和遷移的重要因素。生態(tài)位模型表明,山莓草在寒冷的末次盛冰期經(jīng)歷了居群的顯著擴(kuò)張,在氣候相對(duì)溫暖的間冰期發(fā)生收縮。全球變冷時(shí)期,山莓草向東通過白令陸橋向北美傳播,向西沿著高山山脈向歐洲北部擴(kuò)散,也通過北大西洋陸橋傳播到北美北部,形成了一個(gè)北半球雙向傳播路線。遺傳距離顯示,在第四紀(jì)的冰期循環(huán)期間,山莓草經(jīng)歷了居群的多次擴(kuò)張和收縮。
項(xiàng)目的指導(dǎo)教師孫延霞副研究員介紹說,北半球的高山山脈為山莓草提供了冰期的避難所,也為擴(kuò)張?zhí)峁┝藯l件。而長(zhǎng)距離擴(kuò)散和地理隔離對(duì)其歐亞北美間斷的格局產(chǎn)生了重要影響。
通過生態(tài)位模擬,研究對(duì)山莓草50年后的維持式樣進(jìn)行了預(yù)測(cè),顯示全球氣候變化格局下,適應(yīng)寒冷生境的山莓草在分布區(qū)上有明顯萎縮的趨勢(shì)。這表明全球氣候變暖將極大地影響北溫帶草本乃至其它高山植物的命運(yùn)。