中國科學院植物所等揭示全球氣候變化下葡萄科植物生存策略的轉變機制

   2024-07-17 中國科學院803
核心提示:中國科學院植物研究所聯(lián)合美國史密森研究院國家自然歷史博物館,基于世界范圍內的廣泛采樣,構建了目前取樣最全的葡萄科系統(tǒng)發(fā)生樹。這一葡萄科系統(tǒng)發(fā)生樹共495種,物種覆蓋率達到52%。該研究通過多樣化分析,重建物種分布區(qū)、生境和性狀,結合化石、古地質及古氣候的證據,揭示了葡萄科植物在不同地質歷史時期的多樣化進程和生存策略轉變機制?!ㄊ澜缡称肪W-m.cctv1204.com)
在全球氣候變化背景下,研究生物多樣性的形成與變化動態(tài)至關重要。面對變化的環(huán)境,植物或遷移至新分布區(qū)以維持原有生態(tài)位,或原地演化出新性狀來適應新環(huán)境,或兼顧兩種策略。傳統(tǒng)的生態(tài)位保守性假說認為,物種更傾向于保留祖先生態(tài)位,即“遷移”可能比“演化”更容易。有研究認為,“演化”策略在植物響應環(huán)境變化過程中同樣重要,兩種策略可能在多種內外部因素的復雜作用下相互轉變。然而,在漫長的地質歷史時期,這兩種策略的動態(tài)轉變如何發(fā)生及其背后的機制尚不清楚。
 
  葡萄科植物現有18屬近1,000個物種,主要分布于全球熱帶和亞熱帶地區(qū),在形態(tài)和生境上均呈現出高度多樣性,是研究植物多樣化與生存策略轉變機制的理想類群。
 
  中國科學院植物研究所聯(lián)合美國史密森研究院國家自然歷史博物館,基于世界范圍內的廣泛采樣,構建了目前取樣最全的葡萄科系統(tǒng)發(fā)生樹。這一葡萄科系統(tǒng)發(fā)生樹共495種,物種覆蓋率達到52%。該研究通過多樣化分析,重建物種分布區(qū)、生境和性狀,結合化石、古地質及古氣候的證據,揭示了葡萄科植物在不同地質歷史時期的多樣化進程和生存策略轉變機制。
 
  研究顯示,現存葡萄科物種的最近共同祖先可追溯至白堊紀晚期,此后由亞洲逐步擴散至全球。漸新世后,崖爬藤屬、葡萄甕屬、葡萄屬和酸蘞藤屬的多樣化速率上升,這與上述類群生境變化和適應性狀出現的時間相符。研究通過分析各地史時期的擴散事件、生境轉變和關鍵性狀演變發(fā)現,始新世時期葡萄科物種更多通過“遷移”策略應對氣候變化;漸新世采用“遷移”策略的類群下降;中新世后大量新生境的出現促使“演化”策略成為主導。這表明植物在演化過程中并不總是遵循生態(tài)位保守原則。因此,研究應謹慎使用相關理論和假設。
 
  該研究將類群關鍵性狀演化、生物地理擴散與環(huán)境變化相結合,剖析了葡萄科植物生存策略的轉變模式和機制。這對提升關于生物多樣性形成與變化動態(tài)的認知,預測植物如何響應未來環(huán)境變化具有科學價值。
 
  7月15日,相關成果在線發(fā)表在《自然-植物》(Nature Plants)上。研究工作得到國家自然科學基金、國家重點研發(fā)計劃、中國科學院青年創(chuàng)新促進會會員項目等的支持。



日期:2024-07-17
 
地區(qū): 北美洲 美國
標簽: 轉變 美國 葡萄
行業(yè): 果蔬
反對 0舉報 0 收藏 0 打賞 0評論 0
 
更多>同類資訊
推薦圖文
推薦資訊
點擊排行
 
鹽池灘羊