基于對北極苔原32個被子植物類群的深入研究,我國科研人員成功揭示北極苔原植被的進化歷史。他們發(fā)現(xiàn),北極苔原的植被成分最早可追溯到900萬年前,其中外來遷入物種和本地起源物種的多樣化速率在260萬年前快速增加,并在70萬年前之后急劇降低。相關(guān)研究成果7月18日在線發(fā)表于《自然·通訊》雜志。
北極植物區(qū)系的范圍和代表植物。
雖然北極地區(qū)僅占全球陸地面積的約5%,但這里卻是一個巨大的碳庫和甲烷庫,在全球氣候系統(tǒng)中起著至關(guān)重要的作用。北極苔原(自然樹線以北)是一種相對年輕的新型植被,孕育了能適應生長季節(jié)短、年均溫較低和極端季節(jié)性氣候等極端環(huán)境的眾多被子植物。
“在全球變暖背景下,過去50年,北極地區(qū)的變暖速度是全球平均速度的3—4倍,該地區(qū)的植被組成、密度和分布發(fā)生了很大變化?!闭撐墓餐ㄓ嵶髡?、中國科學院植物研究所研究員王偉說,但是,目前為止,人們對北極苔原植被的進化歷史仍知之甚少,尤其是本地起源的物種對該植被多樣性的貢獻長期被忽略。
此次,王偉等研究人員對北極地區(qū)32個類群3626種被子植物的系統(tǒng)發(fā)育、分化時間和生物地理進行深入研究。他們發(fā)現(xiàn),該地區(qū)外來遷入物種和本地起源物種的多樣化過程基本一致;現(xiàn)代北極苔原植被的成分最早可追溯到900萬年前的晚中新世早期,多樣化速率在260萬年前的上新世-更新世之交快速增加,并在70萬年前的更新世中期以后急劇降低。王偉說,“這個動態(tài)變化過程與北極地區(qū)的地質(zhì)、古氣候和海平面變化等密切相關(guān)?!?/p>
此外,研究團隊還發(fā)現(xiàn),北極苔原被子植物雖然來源于多個生物地理區(qū)域,但其中約有54%的外來遷入者來自北美洲西部,而且這些植物的遷入過程貫穿了北極苔原植被的整個進化歷史。這表明,在北極和北美洲西部之間可能存在一個長期的生物散布廊道。
王偉表示,這項研究揭示了北極苔原植被的起源和形成過程,解析了驅(qū)動北極苔原植被形成的主要環(huán)境因素,不僅加深了人們對北極地區(qū)植物多樣性進化歷史的理解,而且對極地生物多樣性保護具有重要意義。
(中國科學院植物研究所供圖)