高寒植物是高山隆升后植物適應(yīng)極端或極限生存環(huán)境的產(chǎn)物。在嚴(yán)酷的自然環(huán)境中，高寒植物進(jìn)化出特殊的抗寒、抗旱、抗紫外線的機(jī)制，是人類(lèi)重要的基因?qū)殠?kù)。全球高寒生物區(qū)約有1萬(wàn)種高等植物，研究高寒地區(qū)生物多樣性的起源與演變及對(duì)環(huán)境變化的響應(yīng)，不但可以認(rèn)識(shí)山地多樣性形成的過(guò)程，還可以用來(lái)預(yù)測(cè)未來(lái)氣候變化對(duì)高寒植物多樣性的影響。

青藏高原及周邊的橫斷山和喜馬拉雅山區(qū)被稱(chēng)為世界屋脊和第三極，擁有全球海拔最高的高寒生態(tài)系統(tǒng)及最豐富的高寒植物多樣性。此前，科學(xué)界根據(jù)不同的研究方法得到的結(jié)果顯示，青藏高原及周邊的橫斷山和喜馬拉雅山區(qū)的高寒生物多樣性的形成時(shí)間可能很古老也可能很年輕，這成為一個(gè)長(zhǎng)期困擾科學(xué)界的謎。

日前，來(lái)自中國(guó)科學(xué)院西雙版納熱帶植物園的星耀武研究團(tuán)隊(duì)揭開(kāi)了這一謎底。研究發(fā)現(xiàn)，橫斷山高寒植物多樣性的積累始于早漸新世(距今約3000萬(wàn)年)，是世界上已知起源最早的高寒生物區(qū)。該研究成果于近日在線發(fā)表在國(guó)際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》雜志。

為了回答青藏高原及周邊的橫斷山和喜馬拉雅山區(qū)高寒地區(qū)植物多樣性的起源時(shí)間及成分來(lái)源，從而深入解析該地區(qū)的多樣性演化過(guò)程，揭示其與環(huán)境變化之間的關(guān)系，研究人員選取橫斷山及其鄰近高寒生物區(qū)多樣性較高的18個(gè)被子植物類(lèi)群共計(jì)3798種植物，整合地理分布區(qū)和生物區(qū)的演化建立了一個(gè)新的生物地理模型，分別計(jì)算不同地區(qū)就地演化速率和遷移速率以及多樣性隨時(shí)間的積累。

研究結(jié)果顯示，橫斷山高寒植物多樣性的積累自3000萬(wàn)年前開(kāi)始，之后，分別在距今2300萬(wàn)年至1500萬(wàn)年和1000萬(wàn)年至700萬(wàn)年兩個(gè)時(shí)期就地演化速率加快，是新近紀(jì)(距今2300萬(wàn)年到260萬(wàn)年)降溫、造山運(yùn)動(dòng)與季風(fēng)演化共同作用的結(jié)果。除就地演化外，橫斷山高寒植物多樣性的另一主要來(lái)源是非高寒植物(中低海拔)遷移至高寒生物區(qū)適應(yīng)性演化而來(lái)，而喜馬拉雅和青藏高原的高寒類(lèi)群主要來(lái)源都是橫斷山，橫斷山分別貢獻(xiàn)了遷入喜馬拉雅和青藏高原高寒類(lèi)群總量的42%和44%。因此，橫斷山不僅是保存該地區(qū)最豐富高寒物種的博物館，也是整個(gè)青藏—喜馬拉雅—橫斷山地區(qū)高寒生物多樣性起源的搖籃。

研究人員認(rèn)為，橫斷山高寒地區(qū)種子植物達(dá)3000種以上，約占全球高山植物的30%。高寒生物多樣性形成歷史，對(duì)認(rèn)識(shí)與其毗鄰的青藏高原和喜馬拉雅的生物多樣性形成歷史至關(guān)重要，并且在其中扮演了非常關(guān)鍵的角色。

(中國(guó)科學(xué)院西雙版納熱帶植物園供稿)

《 人民日?qǐng)?bào) 》( 2020年08月10日 19 版)

關(guān)鍵詞： 高寒植物 橫斷山