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新华社武汉3月23日电(记者谭元斌)中国科学院武汉植物园的一项最新研究表明,我国西南部高山特别是青藏高原为某些被子植物草本的重要摇篮,同时显示全球气候的剧烈变化将对高山冰缘带植物产生深刻影响。相关成果近日在线发表于国际著名学术期刊《遗传学前沿》。
中国科学院武汉植物园系统与进化学科组对蔷薇科广义山莓草开展了亲缘地理学研究。在前期形态分类、野外考察的基础上,科研人员对青藏高原及其邻近地区进行了多次广泛的取样,并收集北部欧洲地区材料,结合北美已有数据,基于多个基因标记,开展了居群的谱系分析。
课题组组长王恒昌研究员告诉记者,这一研究再次运用具体案例清晰地揭示我国西南部高山特别是中国喜马拉雅-横断山区,是物种尤其是草本植物重要的发源地。
据论文作者、博士生张华杰介绍,植物的演化和古地质历史息息相关。分子钟估算山莓草起源于第三纪中新世末期,物种的分化集中在第四纪更新世,这一过程中,青藏高原的谱系分化较早,显示出更丰富的遗传多样性。
张华杰说,生态因子如水热条件、土壤等是影响和推动物种进化和迁移的重要因素。生态位模型表明,山莓草在寒冷的末次盛冰期经历了居群的显著扩张,在气候相对温暖的间冰期发生收缩。全球变冷时期,山莓草向东通过白令陆桥向北美传播,向西沿着高山山脉向欧洲北部扩散,也通过北大西洋陆桥传播到北美北部,形成了一个北半球双向传播路线。遗传距离显示,在第四纪的冰期循环期间,山莓草经历了居群的多次扩张和收缩。
项目的指导教师孙延霞副研究员介绍说,北半球的高山山脉为山莓草提供了冰期的避难所,也为扩张提供了条件。而长距离扩散和地理隔离对其欧亚北美间断的格局产生了重要影响。
通过生态位模拟,研究对山莓草50年后的维持式样进行了预测,显示全球气候变化格局下,适应寒冷生境的山莓草在分布区上有明显萎缩的趋势。这表明全球气候变暖将极大地影响北温带草本乃至其它高山植物的命运。