我最近听说中国科学院华南植物园的科学家们有个新发现。他们研究了热带雨林的演化历史,这次研究的是棕榈科植物,一共取样了这个科的181属604种。大家都知道,棕榈科植物里面有超过90%分布在热带雨林地区,所以这是研究热带雨林演化历史的理想材料。这个研究还用了叶绿体基因组学数据,通过分析这些数据,科学家们能更好地理解棕榈科类群的系统演化关系,还有物种多样化的历史。葛学军研究员带领团队和其他单位一起合作,通过扩大物种水平取样,构建了一个更加坚实的棕榈科系统发育框架。他们还结合了NCBI网站上提供的大量叶绿体序列数据,还有分子时间标定和物种多样化过程分析等手段,来深入探究中新世之前棕榈科的演化过程。 另外一个重要发现是,这个科在白垩纪中期就开始分化了,大约是在108.3百万年前。科学家们还发现,在白垩纪中期到中新世之前这个漫长的时期内,棕榈科物种分化速率随着全球平均气温的波动发生了明显变化。温度高的时候物种分化速率就增加,温度低的时候就减少。还有一个现象是自渐新世开始,棕榈科的灭绝速率明显增加,这和当时全球平均气温较低的时间是吻合的。 其实生物群系(Biome)在塑造地球生态系统方面起着关键作用。它们有自己独特的外貌特征,受制于特定气候条件。北极植物区系、东亚常绿阔叶林、非洲稀树草原还有温带高山植物区系这些都是典型的生物群系。这些年科学家们对这些生物群系展开了研究,揭示了古气候变化事件对相关群系演化历史的重要影响。不过这些群系多起源于渐新世或中新世,所以他们很难从较为久远的时间尺度来反映古气候变化事件与生物群系演化历史之间的关联性。 气候变化是一个很重要的环境因子,它能加速物种灭绝和驱动物种适应性进化。不同地质时期剧烈波动的气候对地球生态系统有很大影响。比如在这次研究中涉及到非洲稀树草原、北极植物区系这些典型生物群系。 中国科学院华南植物园这次基于最新技术手段构建了棕榈科属级系统发育框架,并把NCBI等网站上提供的大量数据整合进来进行分析。结果表明这个框架非常稳固,并且部分节点支持度比之前更高。还有一个令人惊讶的发现是在白垩纪中期到中新世之前这段漫长时期内全球平均气温下降导致棕榈科物种分化速率也跟着下降;而全球升温时分化速率又增加了;渐新世开始出现全球平均气温较低导致灭绝速率也随之增加了。 我觉得这个发现真的很有意思!它不仅帮助我们更深入地理解热带雨林动态演化历史过程与全球古气候变化事件之间的关系;还能让我们更好地认识到不同地质时期剧烈波动气候对地球生态系统产生影响的重要性。