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美研究證實假說:山脈越高 物種越豐富

橫斷山脈上鮮花盛開(美國《大眾科學》月刊網站)
  中評社北京4月19日電/美媒稱,山脈不僅景色秀美,通常還是這個星球上物種最豐富的所在。很久以前我們就知道這一點——從普魯士地理學家、博物學家亞歷山大·馮洪堡18世紀首次登上安第斯山脈開始。但還沒有人真正弄清其中的原因。

  據美國《大眾科學》月刊網站4月15日報道,有一種流行假說稱:山上有如此多不同物種的原因是,構造板塊相互撞擊會導致山脈升高,這一過程創造出更多不同的環境,新物種也就有更多機會去適應環境。但美國《國家科學院學報》月刊最近刊登的一份研究報告稱,這一假說迄今從未被定量驗證過。

  很多研究曾對某一類植物的多樣性展開研究,其結果似乎支持這一流行假說。但上述研究報告作者之一、芝加哥菲爾德自然歷史博物館植物館副館長理查德·雷說:“人們經常這麼說。這一假說的內容通常包含對這些研究的敘述,但從未(通過量化比較的方法、橫跨時間和空間)驗證過。”

  雷及同事發現,中國的橫斷山脈於800萬年前形成,該地區物種分化速率是同期喜馬拉雅山脈的兩倍多。喜馬拉雅山脈的形成時間要早得多。

  從地質學上講,橫斷山脈形成的時間很晚。喜馬拉雅山脈形成於約2000萬年前,其年齡是橫斷山脈的兩倍多。但雷說,橫斷山脈在生物多樣性方面大放異彩:在全中國共發現了3萬種維管植物(植物除苔蘚外基本都屬於維管植物),橫斷山脈就擁有其中的1/3。

  瑞士蘇黎世大學系統與進化植物學系助理教授科林·休斯說,研究人員取得了重大進展。休斯本人並未參與此項研究。

  休斯說:“自19世紀以來,我們一直知道該地區的物種極為豐富。但迄今從未有人全面了解這個熱點地區的進化史,因此說這項研究具有里程碑意義。”

  為驗證山脈升高會導致更多物種加速形成這一假說,雷及合作夥伴星耀武對橫斷山脈、喜馬拉雅山脈和青藏高原的19類植物的進化史進行了比較研究。雷說:“這些山脈年齡不同卻挨得很近,這一點為我們提供了天然的實驗條件。”
 
 
  利用根據脫氧核糖核酸(DNA)序列和古化石數據製作的進化世系圖,雷及同事得以證實,過去800萬年間,橫斷山脈因地殼運動大幅升高與物種快速多樣化在時間上的確是一致的。

  研究人員對全部19類植物綜合研究後才發現這一進化模式。雷說:“業內人士一般側重於一次研究一類植物,然後得出結論。以這種方式進行研究未必能看到較宏觀的情況,因為單是一類植物並不具備可發揮信號作用、向你揭示這種進化模式的統計學方面的能力。”

  雷認為,下一步要研究山脈升高導致的、可能對進化產生更直接影響的各種後果。比如說,某些環境或高度更有可能實現物種多樣化。休斯認為,未來可根據生長環境將植物分開研究,以觀察不同區域的物種多樣化程度,如高海拔山區的喜馬拉雅藍罌粟和低海拔林區的針葉樹和楓樹。他說:“我認為,不同生長環境的物種分化史很可能也是不同的。”

  正如研究人員通過比較橫斷山脈和喜馬拉雅山脈的情況來評估橫斷山脈的物種多樣化程度,這些新數據或許也能讓我們了解另一座山的物種進化過程。

  (來源:參考消息網)
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