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气候变化下葡萄科植物生存策略转变机制揭示

花匠小妙招
2024-10-11 07:00

转自：中国科技网

科技日报记者陆成宽

植物是怎样适应气候变化的？这项研究给出答案。记者18日从中国科学院植物研究所获悉，来自该所等单位的科研人员对葡萄科植物如何适应环境变化进行了深入研究，成功揭示葡萄科植物在不同地质历史时期的多样化进程和生存策略转变机制。相关研究成果在线发表于《自然·植物》杂志。

在全球气候变化背景下，理解生物多样性的形成与变化动态至关重要。面对变化的环境，植物或迁移至新分布区以维持其原有生态位，或原地演化出新性状来适应新环境，或两种策略兼而有之。传统的生态位保守性假说认为，物种更倾向于保留其祖先生态位，即迁移可能比演化更容易。

但是，目前也有研究认为，演化策略在植物响应环境变化过程中同样很重要，两种策略还可能在多种内外部因素的复杂作用下相互转变。“然而，在漫长的地质历史时期，这两种策略的动态转变是如何发生的，其背后机制又是什么，我们目前仍然没搞清楚。”论文共同通讯作者、中国科学院植物研究所研究员鲁丽敏说。

葡萄科植物现有18个属近1000个物种，主要分布于热带和亚热带地区，在形态和生存环境上均呈现出高度多样性，是研究植物多样化与生存策略转变机制的理想类群。

此次，科研人员构建了目前取样最全的葡萄科生命之树。研究发现，现存葡萄科物种的最近共同祖先可追溯至白垩纪晚期、起源地可能在亚洲，此后逐步扩散至全球。

同时，通过分析地质历史时期的扩散事件、生境转变和关键性状演变，科研人员发现，始新世时期葡萄科物种更多通过迁移策略应对气候变化；渐新世采用迁移策略的类群显著下降；中新世后大量新生境的出现促使演化策略成为主导策略。这些结果表明，植物在演化过程中并不总是遵循生态位保守假说，研究中应谨慎使用相关理论和假设。

鲁丽敏表示，这项研究创新性地将类群关键性状演化、生物地理扩散与环境变化相结合，深入剖析了葡萄科植物生存策略的转变模式和机制，对增进我们对生物多样性形成与变化动态的理解、预测植物如何响应未来环境变化具有重要科学价值。