【中国科学报】横断山脉植物群落起源于三千万年前
艳丽的杜鹃花是横断山区约3000种高山植物中的一种。图片来源：中国科学院西双版纳热带植物园
横断山脉毗邻青藏高原，包括湄公河、长江在内的4条主要河流流经山谷。冬季，白雪覆盖山峰；夏季，季风带来的猛烈降雨砸落于山脉。掩蔽山坡的3000多种植物，构成世界上高寒植物多样性最丰富的高山植物群落之一。
“这是一个迷人的地方，尤其是在植物学方面。”美国菲尔德博物馆进化生物学家Richard Ree说，乍一看，横断山脉高坡上的高山草甸与其他山脉，如北美的落基山脉，没什么不同，“但之后你会发现，横断山脉的物种要比其他的山脉多十倍”，尤其是杜鹃花、报春花和龙胆花的种类特别多。
7月31日，Ree、中国科学院西双版纳热带植物园研究员星耀武团队等组成的国际科研团队在《科学》上发表论文指出，横断山高寒植物多样性的积累始于早渐新世，随后分别在早中新世到中中新世和晚中新世加快就地演化速率，是新近纪降温、造山运动与季风演化共同作用的结果；横断山高寒植物可能比地球上任何其他的高寒植物持续存在的时间都要长。此外，季风增强对于植物多样性的演变起着重要作用，该地区剧烈的造山运动和夏季季风增强有关。
研究人员说，这一发现既有助于理解地质和气象如何塑造植物群落，也有助于预测植物群落如何应对未来气候和景观变化。
地质学家一直对横断山脉复杂的历史感到困惑。地质学家曾相信这些高达4500米的山峰形成于约500万年前，但最近的一些研究和新的放射性年代测定表明，它们产生于约3000万年前。
为弄清横断山高寒地区植物多样性的起源时间、成分来源及其驱动因素，研究人员选取横断山及其邻近地区高寒生物区18个被子植物类群（总计3798种），建立系统发育树，估算其分化时间，并建立可以整合地理分布区和生物区演化的新生物地理模型，然后利用随机映射方法对祖先状态模拟，最后分别计算不同地区就地演化速率和迁移速率及多样性随时间的积累。
这些数据指向了“一个令人惊讶的结果”。Ree说，高原的一些植物群起源于大约3000万年前的横断山脉，远早于已知的其他高山植物群。随着重大地质事件的发生，更多的新物种出现了，比如山系的隆起，使约1900万年前到1700万年前植物种群被隔离。大约1500万年前，季风加强、地貌改变，植物物种多样性分化再次加速。
通过与其临近的喜马拉雅和青藏高原腹地高寒植物区系的演变历史对比，研究人员发现，横断山高寒植物区不仅具有最高的就地演化速率，而且也是其他高寒地区植物多样性的“供给地”和“避难所”。
相关论文信息：https://doi.org/10.1126/science.abb4484
（原载于《中国科学报》 2020-08-03 第1版 要闻)
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