研究高寒地區生物多樣性的起源與演變及對環境變化的響應，不但可以認識山地多樣性的形成，還可以預測未來氣候變化對高寒植物多樣性的影響，從而為區域性生物多樣性保護提供理論依據。中國科學院西雙版納熱帶植物園研究員星耀武團隊對青藏高原腹地及周邊的橫斷山和喜馬拉雅地區（簡稱THH）植物多樣性研究後發現，該地區高寒植物多樣性是在漫長而複雜的造山和氣候變化驅動下，通過擴散過程、高寒生物區的擴張以及就地物種形成事件積累下來的。橫斷山不僅是高寒物種起源和分化的搖籃，還是喜馬拉雅和青藏高寒多樣性的主要來源。7月31日，相關研究在《科學》發表。
「THH地區尤其是橫斷山高寒地區的種子植物達3030種，且有更複雜的地質歷史和多樣性的地形地貌特徵，是研究地球環境演化對高寒植物區系起源和演變影響的理想地區。研究其多樣性形成歷史及對環境變化的響應，對認識全球植物多樣性分布格局有重要意義。」星耀武告訴《中國科學報》。
為弄清橫斷山高寒地區植物多樣性的起源時間，成分來源及其驅動因素，深入解析該地區的多樣性演化過程，揭示其與環境變化之間的關係，研究人員選取橫斷山及其鄰近地區高寒生物區18個被子植物類群（總計3798種），建立系統發育樹，估算其分化時間，並建立可以整合地理分布區和生物區演化的新生物地理模型，然後利用隨機映射方法對祖先狀態模擬，最後分別計算不同地區就地演化速率和遷移速率及多樣性隨時間的積累。
分析結果表明，橫斷山高寒植物多樣性的積累始於早漸新世，隨後分別在早中新世到中中新世和晚中新世就地演化速率加快，是新近紀的降溫、造山運動與季風演化共同作用的結果。該研究發現高寒植物起源時間遠早於之前通常認為的晚中新世或上新世之後起源，並與地學證據相吻合，說明橫斷山高寒植物可能比地球上任何其他的高寒植物持續存在的時間都要長。此外，季風增強對於植物多樣性的演變起著重要作用，該地區劇烈的造山運動和夏季季風的增強有關。
「有證據顯示，現今青藏高原的高寒植物多樣性是在喜馬拉雅隆升後，在內部乾旱化進一步加劇，和隨後的第四紀氣候波動驅動下發展起來的，是受環境變化重塑的結果。」星耀武說。
通過與其臨近的喜馬拉雅和青藏高原腹地高寒植物區系的演變歷史對比發現，橫斷山高寒植物區不僅具有最高的就地演化速率，而且也是其他高寒地區植物多樣性的「供給地」和「避難所」。（來源：中國科學報 張雙虎 ）
相關論文信息：https://doi.org/10.1126/science.abb4484
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