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如果栖息地海拔上升,鸟类和哺乳动物会进化更快

(图片来源:Unsplash/CC0 Public Domain)

一项新的研究发现,在过去的300万年中,地球陆地表面的起伏塑造了鸟类和哺乳动物的进化。在陆地上升最多的地方,新物种以更快的速度进化。

剑桥大学的研究人员将过去300万年地球表面海拔变化的重建与这段时间的气候变化数据、鸟类和哺乳动物的物种位置结合了起来。他们的研究揭示了物种如何随着陆地海拔的变化进化成新物种,并将海拔的影响与气候的影响分离开来。

研究发现,在促进新物种形成的过程中,海拔升高的影响大于历史气候变化的影响,也大于当今海拔和温度的影响。

与陆地海拔上升的区域相比,海拔下降并不是一个新物种形成的重要预测因素。相反,在这些地区,当前温度是一个更好的预测物种形成的指标。

研究结果发表在《自然生态与进化》(Nature Ecology and Evolution)杂志上。

“山顶经常有许多在其他地方找不到的独特物种。过去,新物种的形成被认为是由气候驱动的,但我们发现海拔的变化在全球范围内有更大的影响。”剑桥大学植物科学系的Andrew Tanentzap博士说道,他是该论文的资深作者。

随着陆地海拔升高,温度逐渐降低,栖息地的复杂度增加。在一些情况下,比如在山脉形成的地方,不断上升的海拔制造了一个阻碍物种移动和混合的屏障,因此种群间产生了生殖隔离。这是形成新物种的第一步。

物种形成率与气候和地质因素之间因果关系的假设框架。 (图片来源:Javier Igea & Andrew J. Tanentzap)

随着时间的推移,海拔升高对新哺乳动物物种形成率的影响比对鸟类更大。研究人员认为,这是因为鸟类可以飞越障碍,去其他区域寻找配偶。鸟类更容易被当前温度所影响,温度的变化造成了鸟类交配时间和程度的差异,从而有可能与其他地方的同一物种产生生殖隔离。

到目前为止,大多数关于地形对产生新物种的重要性的大规模研究只考虑到了当今的陆地海拔,或特定山脉的海拔变化。

“历史上的海拔变化对产生世界生物多样性的影响之大令人惊讶,这比传统研究的变量(比如温度)要重要得多。物种在地球不同地方的进化速度与数百万年来地形的变化息息相关。”剑桥大学植物科学系的Javier Igea博士说道,他是论文的第一作者。

地质和气候因素之间因果关系假设的路径分析,以及基于全球网格的上升细胞物种形成率。

(图片来源:Javier Igea & Andrew J. Tanentzap)

他补充道:“这项工作突出了进化发生的重要区域。从保护的角度来看,这些可能是我们想要重点保护的地方,特别是考虑到气候变化。虽然气候变化于几十年而不是几百万年,但我们的研究指向的区域可以容纳具有更大进化潜力的物种。”

研究人员说,随着地球表面不断上升和下降,地形仍将是进化的重要驱动力。

翻译:李欣怡

审校:赵冰莹

引进来源:剑桥大学

本文来自:中国数字科技馆
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