全球植物種類最豐富島嶼「家底」摸清了—新聞—科學網

2020-12-06 科學網
99位植物學家聯手
全球植物種類最豐富島嶼「家底」摸清了

Bulbophyllum nockuntum 紐幾內亞特有蘭花   Jan Meijvoge攝

紐幾內亞的低地雨林 Charlie Heatubun攝

近日，99位植物學家合作對紐幾內亞的維管植物多樣性進行嚴格分類，建立了第一份專家驗證的紐幾內亞大陸和周圍島嶼的維管植物清單，並向全球公開。

這份清單包括13634種、1742屬、264科維管植物，表明紐幾內亞是世界上植物種類最豐富的島嶼，相關論文8月5日在線發表於《自然》。

地方性物種多樣性無與倫比

「這份清單集結了全世界專科專屬的研究人員，對物種的準確性和全面性進行了評估、校對和補充，數據可靠性空前提高。」清單的編訂者之一、中國科學院植物研究所副研究員衛然告訴《中國科學報》，這是目前針對該地區收錄最多、最完整的植物物種名單。清單不僅記錄了物種學名，還包含了每個物種地理分布、生境信息、生活習性等數據。

紐幾內亞島是馬來群島東部島嶼，位於澳大利亞以北、太平洋西部、赤道南側。該島在地質歷史上是大洋洲板塊與印度洋板塊碰撞產生的，地理上又位於世界著名的華萊士生物區附近，因此動植物多樣性異常複雜，既包含了舊世界的動植物區系，又具有澳新界動植物區系的特點，許多物種均是世界珍稀瀕危物種。

「紐幾內亞是東南亞唯一一個地方性物種多於非地方性物種的島嶼。」論文通訊作者、蘇黎世大學進化生物學與環境研究系教授Rodrigo Cámara Leret告訴《中國科學報》，這份清單證明了紐幾內亞地區植物的地方性水平在亞洲熱帶地區是無與倫比的。

例如，Bulbophyllum nockuntum（學名為拉丁文）是研究人員在島內發現的一種奇特的蘭花，它在夜晚盛開，日出凋謝，是迄今為止第一個在夜間開花的蘭花物種。而Musa ingens（巨芭蕉）保持著世界上最大、最高的非木本植物的紀錄，其莖高可達15米，周長可達2米，果實超過1.5公斤，比普通人的手臂還要粗。

此外，紐幾內亞島上目前所記載的蘭科植物超過了2800種，而潛在尚未發現的蘭科新種則可能超過1000種，是目前全世界範圍內蘭科植物多樣性最高的地區之一，這為研究蘭科植物起源和多樣化歷史、合理保護和利用蘭科花卉資源提供了相應的物質基礎。

專家知識與大數據的「幸福聯姻」

從紅樹林到熱帶高山草原，紐幾內亞形成了具有完整生態梯度的植物家園，然而由於其特殊的地理位置、複雜的地理環境和較大的面積，對該島生物資源的深入考察和勘測變得極為困難。此前，科學界對紐幾內亞植物物種數量的估計從9000種到25000種不等，都是基於名稱或估計的列表作出的判斷。

為縮小這個範圍，此次研究匯聚了瑞士、美國、英國、中國、澳大利亞、巴布亞紐幾內亞等國家的研究人員，對該名單上的物種名稱、分布、相關異名、分類歷史以及瀕危狀態進行反覆的專業核對和補充。

研究人員首先採用世界各大植物園資料庫等在線平臺，進行數據的初始收集和校對，彙編成一份植物名稱列表。在對植物學名進行標準化之後，檢查了來自70多萬個標本的近25000個物種名稱，評估這些名稱是否被在線平臺正確解析。最終，研究人員提供的清單被拿來與紐幾內亞「Plants of the World Online 」（一個基於文獻挖掘的動態分類門戶網站，旨在到2020年成為覆蓋所有維管植物的最全面的信息源）中的清單進行獨立比較，以證實核對表的質量。

衛然表示：「數字資料庫為我們提供大量的數據，這是人腦所做不到的，而資料庫無法對其數據的準確性進行評估，因此必須利用人腦進行數據的處理、加工和利用。我們這次對紐幾內亞島及其周邊島嶼的植物物種名錄的編制，體現了數據和人腦的有機結合，兩者相輔相成、相互補充。這可以說是數字時代，電腦數據和人類大腦的一次完美結合與博弈。」

Rodrigo也將這次大規模、突破性的編訂過程比作專家知識和大數據的「幸福聯姻」。他特別提醒，若僅依靠在線分類資源，物種數量將膨脹22%，為減少在線平臺，也就是「技術」層面上的不確定性，需要確保植物學家和在線平臺之間展開更多合作，以便不斷提高在線資源的質量。

還需加強生物多樣性保護和維持研究

「物種發現是人類社會中自然發生的過程，了解我們周圍的植物是什麼、它們是如何分布的、以及它們是否有用，是人類生存的核心。」Rodrigo認為，對於紐幾內亞植物物種多樣性的發現，不僅是關於植物的基本知識，也是關於文化、關於基礎研究的重要支柱。它可以作為國際自然保護聯盟紅色清單評估的基礎，也可以用於模擬氣候變化和土地使用對物種分布的影響，為生物多樣性保護的政策和決策提供重要信息。

衛然告訴記者，島嶼上人為活動劇烈，特別是該地區盛行「燒芭」等農事活動，對中低海拔原始森林區域破壞極為嚴重，生物多樣性銳減，生態系統遭到了破壞。因此，僅獲得對植物多樣性的了解還遠遠不夠，仍需繼續開展對該島嶼相關地區的生物多樣性保護和維持研究。

衛然認為，這項工作的開展，將為深入研究亞洲——澳洲熱帶植物區系的起源和演化提供寶貴資料，有望促進我國科學家與紐幾內亞島上相關研究機構的交流及合作。

相關論文信息：https://www.nature.com/articles/s41586-020-2549-5

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