高寒植物是高山隆升后植物適應極端或極限生存環(huán)境的產物。在嚴酷的自然環(huán)境中，高寒植物進化出特殊的抗寒、抗旱、抗紫外線的機制，是人類重要的基因寶庫。全球高寒生物區(qū)約有1萬種高等植物，研究高寒地區(qū)生物多樣性的起源與演變及對環(huán)境變化的響應，不但可以認識山地多樣性形成的過程，還可以用來預測未來氣候變化對高寒植物多樣性的影響。

青藏高原及周邊的橫斷山和喜馬拉雅山區(qū)被稱為世界屋脊和第三極，擁有全球海拔最高的高寒生態(tài)系統(tǒng)及最豐富的高寒植物多樣性。此前，科學界根據不同的研究方法得到的結果顯示，青藏高原及周邊的橫斷山和喜馬拉雅山區(qū)的高寒生物多樣性的形成時間可能很古老也可能很年輕，這成為一個長期困擾科學界的謎。

日前，來自中國科學院西雙版納熱帶植物園的星耀武研究團隊揭開了這一謎底。研究發(fā)現，橫斷山高寒植物多樣性的積累始于早漸新世(距今約3000萬年)，是世界上已知起源最早的高寒生物區(qū)。該研究成果于近日在線發(fā)表在國際權威學術期刊《科學》雜志。

為了回答青藏高原及周邊的橫斷山和喜馬拉雅山區(qū)高寒地區(qū)植物多樣性的起源時間及成分來源，從而深入解析該地區(qū)的多樣性演化過程，揭示其與環(huán)境變化之間的關系，研究人員選取橫斷山及其鄰近高寒生物區(qū)多樣性較高的18個被子植物類群共計3798種植物，整合地理分布區(qū)和生物區(qū)的演化建立了一個新的生物地理模型，分別計算不同地區(qū)就地演化速率和遷移速率以及多樣性隨時間的積累。

研究結果顯示，橫斷山高寒植物多樣性的積累自3000萬年前開始，之后，分別在距今2300萬年至1500萬年和1000萬年至700萬年兩個時期就地演化速率加快，是新近紀(距今2300萬年到260萬年)降溫、造山運動與季風演化共同作用的結果。除就地演化外，橫斷山高寒植物多樣性的另一主要來源是非高寒植物(中低海拔)遷移至高寒生物區(qū)適應性演化而來，而喜馬拉雅和青藏高原的高寒類群主要來源都是橫斷山，橫斷山分別貢獻了遷入喜馬拉雅和青藏高原高寒類群總量的42%和44%。因此，橫斷山不僅是保存該地區(qū)最豐富高寒物種的博物館，也是整個青藏—喜馬拉雅—橫斷山地區(qū)高寒生物多樣性起源的搖籃。

研究人員認為，橫斷山高寒地區(qū)種子植物達3000種以上，約占全球高山植物的30%。高寒生物多樣性形成歷史，對認識與其毗鄰的青藏高原和喜馬拉雅的生物多樣性形成歷史至關重要，并且在其中扮演了非常關鍵的角色。

(中國科學院西雙版納熱帶植物園供稿)

《 人民日報 》( 2020年08月10日 19 版)

關鍵詞： 高寒植物 橫斷山