青藏高原中亞熱帶林地多刺植物始新世快速多樣化
作者:休閑 來源:百科 瀏覽: 【大 中 小】 發(fā)布時(shí)間:2025-11-22 21:28:27 評論數(shù):
圖1. 青藏高原中部晚始新世（約39 Ma）7種形態(tài)類型的青藏植物刺化石及現(xiàn)生帶刺植物（a, Rubus alceifolius； g, Xylosma racemosum）
圖2. 新生代亞洲地區(qū)帶刺植物的譜系累積曲線及青藏高原中部海拔變化
圖3. 同層位的典型植硅體及草本植物化石
（神秘的地球uux.cn報(bào)道）據(jù)中國科學(xué)院西雙版納熱帶植物園：植物的刺（包括皮刺、枝刺和托葉刺）作為物理防御大型食草動(dòng)物取食的高原主要功能性狀，廣泛分布于現(xiàn)生被子植物中，中亞植物常州外圍（外圍上門）外圍預(yù)約（電話微信181-2989-2716）提供高端外圍上門真實(shí)靠譜快速安排不收定金見人滿意付款但是熱帶目前對于刺如何演化而來還缺乏深入認(rèn)識。版納植物園古生態(tài)研究組聯(lián)合中科院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所同行，林地自2016年持續(xù)在青藏高原中部的多刺班公湖-怒江縫合帶新生代沉積盆地開展古生物科學(xué)考察，發(fā)現(xiàn)了晚始新世（距今約3900萬年）的始新世快速多大量刺化石，為認(rèn)識刺的樣化演化歷史及其成因提供了直接證據(jù)。
該研究在倫坡拉盆地和尼瑪盆地發(fā)現(xiàn)的青藏刺化石共計(jì)44份標(biāo)本，根據(jù)形狀、高原大小、中亞植物生長方式等特征，熱帶被劃分為皮刺和枝刺，林地共計(jì)7種形態(tài)類型（圖1），多刺這是始新世快速多目前全球已知的刺形態(tài)數(shù)量最多的化石植物群。結(jié)合分子系統(tǒng)發(fā)育分析重建了新生代歐亞大陸帶刺植物類群的常州外圍（外圍上門）外圍預(yù)約（電話微信181-2989-2716）提供高端外圍上門真實(shí)靠譜快速安排不收定金見人滿意付款譜系累積曲線，發(fā)現(xiàn)帶刺植物自始新世迅速分化，與本研究的刺化石地質(zhì)年代吻合（圖2）。
在同一層位采集到豐富的草本植物化石，共計(jì)315份，占到同層位所有植物標(biāo)本數(shù)量的38%；對同套地層進(jìn)行了逐層的微體化石分析，發(fā)現(xiàn)大量由草本植物產(chǎn)生的植硅體，如畫眉草亞科的短鞍型植硅體、竹亞科的扇形植硅體等。上述草本植物大化石和植硅體（圖3）的證據(jù)表明，當(dāng)時(shí)的帶刺植物生長于開闊的生境，而非郁閉森林。在此基礎(chǔ)上，利用英國布里斯托大學(xué)的大氣-海洋環(huán)流模型（Atmosphere-Ocean General Circulation Model, HadCM3BL-M2.1aD）和Triffid模型模擬了當(dāng)時(shí)的古氣候和古植被，結(jié)合化石植物群的古環(huán)境重建結(jié)果，證明隨著新特提斯洋在古近紀(jì)的退縮，沿班公湖-怒江縫合帶的中央谷地逐漸干旱，加上全球氣候變冷，中央谷地的植被由中始新世的密閉森林（距今約4700萬年）轉(zhuǎn)變?yōu)榱碎_闊林地。
通過查詢青藏高原及其周邊地區(qū)658條動(dòng)物化石記錄顯示，當(dāng)時(shí)大型植食性哺乳動(dòng)物的多樣性增加（圖2）。由于開闊林地的存在，大型植食性哺乳動(dòng)物享有了更為豐富的食物來源，這也必然造成動(dòng)物對植物的取食壓力增加，進(jìn)而促進(jìn)了青藏高原中央谷地開闊林地植物刺的演化，這比非洲發(fā)生的類似轉(zhuǎn)變早了約2400萬年。
該研究證明了化石對于認(rèn)識功能性狀演化的重要性。通過結(jié)合大化石、微體化石、系統(tǒng)發(fā)育分析和模型模擬，提出晚始新世青藏高原中央谷地的干旱化以及大型植食性哺乳動(dòng)物的取食壓力，共同驅(qū)動(dòng)了刺這一功能性狀的快速演化。青藏高原在地質(zhì)歷史時(shí)期的環(huán)境變化不僅對亞洲甚至更廣泛地區(qū)的植物多樣性有著深刻影響，還塑造了該地區(qū)的植物功能性狀。隨著今后更多、更深入的工作開展，將更加全面地認(rèn)識青藏高原生態(tài)系統(tǒng)的演化歷史，進(jìn)一步揭示地球系統(tǒng)中生物、氣候和深時(shí)地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的相互作用過程和耦合機(jī)制。
相關(guān)研究成果以“Rapid Eocene diversification of spiny plants in subtropical woodlands of central Tibet”為題，正式發(fā)表在Nature Communications上。版納植物園古生態(tài)研究組博士研究生張馨文和群落生態(tài)與保護(hù)研究組副研究員Uriel Gélin為該論文共同一作，蘇濤研究員為通訊作者，英國布里斯托大學(xué)、英國開放大學(xué)、中科院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所、中科院青藏高原研究所、昆明理工大學(xué)等國內(nèi)外多家科研院所參加了這項(xiàng)研究工作。該研究得到了國家自然科學(xué)基金、科技部第二次青藏高原綜合科學(xué)考察研究、英國環(huán)境研究理事會國際合作項(xiàng)目、中科院戰(zhàn)略先導(dǎo)專項(xiàng)、中科院青年創(chuàng)新促進(jìn)會和西部之光項(xiàng)目的聯(lián)合資助。 （原標(biāo)題：青藏高原帶刺植物的早期演化及其環(huán)境驅(qū)動(dòng)因素）
相關(guān)報(bào)道：“刺頭”植物演化，亞洲或比非洲早2400萬年
（神秘的地球uux.cn報(bào)道）據(jù)科技日報(bào)（記者 趙漢斌）：刺，是植物防御大型食草動(dòng)物取食的主要“武器”，有皮刺、枝刺和托葉刺等。
現(xiàn)生的有花植物中，大量的“刺頭”，讓包括人在內(nèi)的取食者頗為忌憚。但此前，對各種各樣的刺是如何演化而來的，人們還缺乏深入的認(rèn)識。
記者7月6日從中科院西雙版納熱帶植物園獲悉，該園聯(lián)合國內(nèi)外多家研究機(jī)構(gòu)，在最新一期《自然·通訊》上正式發(fā)表論文，闡明了在青藏高原帶刺植物的早期演化及其環(huán)境驅(qū)動(dòng)因素，以及這類植物演化的快速多樣性。
從2016年以來，西雙版納熱帶植物園古生態(tài)研究組聯(lián)合中科院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所等同行，持續(xù)在青藏高原中部的“班公湖-怒江”縫合帶新生代沉積盆地開展古生物科學(xué)考察，發(fā)現(xiàn)了距今約3900萬年的晚始新世的大量刺化石，為認(rèn)識植物刺的演化歷史及其成因提供了直接證據(jù)。
研究團(tuán)隊(duì)在倫坡拉盆地和尼瑪盆地發(fā)現(xiàn)的刺化石共計(jì)44份標(biāo)本，根據(jù)形狀、大小、生長方式等特征，被劃分為皮刺和枝刺，共有7種形態(tài)類型。“這是目前全球已知的刺形態(tài)數(shù)量最多的化石植物群。”論文通訊作者、西雙版納熱帶植物園研究員蘇濤介紹，結(jié)合分子系統(tǒng)發(fā)育分析，他們重建了新生代歐亞大陸帶刺植物類群的譜系累積曲線，發(fā)現(xiàn)帶刺植物自始新世迅速分化，與刺化石地質(zhì)年代吻合。
研究團(tuán)隊(duì)在同一層位采集到豐富的草本植物化石，共計(jì)315份，占到同層位所有植物標(biāo)本數(shù)量的38%；對同套地層進(jìn)行了逐層的微體化石分析，發(fā)現(xiàn)大量由草本植物產(chǎn)生的植物硅酸體，如畫眉草亞科的短鞍型植硅體、竹亞科的扇形植硅體等。
“這些草本植物大化石和植硅體的證據(jù)表明，當(dāng)時(shí)的帶刺植物生長于開闊的生境，而非郁閉森林。”蘇濤介紹，在此基礎(chǔ)上，利用英國布里斯托大學(xué)的“大氣-海洋環(huán)流”模型和動(dòng)態(tài)植被模式，模擬了當(dāng)時(shí)的古氣候和古植被，結(jié)合化石植物群的古環(huán)境重建結(jié)果，證明隨著新特提斯洋在古近紀(jì)的退縮，沿“班公湖-怒江”縫合帶的中央谷地逐漸干旱，加上全球氣候變冷，中央谷地的植被由距今約4700萬年的中始新世的密閉森林，轉(zhuǎn)變?yōu)殚_闊林地。
“通過查詢青藏高原及其周邊地區(qū)658條動(dòng)物化石記錄顯示，當(dāng)時(shí)大型植食性哺乳動(dòng)物的多樣性在增加。”論文第一作者之一、版納植物園古生態(tài)研究組博士研究生張馨文介紹，由于存在開闊林地，大型植食性哺乳動(dòng)物享有了更為豐富的食物來源，這也必然造成動(dòng)物對植物的取食壓力增加，進(jìn)而促進(jìn)了青藏高原中央谷地開闊林地植物刺的演化，這比已知在非洲發(fā)生的類似轉(zhuǎn)變早了約2400萬年。
此項(xiàng)研究，證明了化石對于認(rèn)識功能性狀演化的重要性。通過結(jié)合大化石、微體化石、系統(tǒng)發(fā)育分析和模型模擬，研究結(jié)果認(rèn)為，晚始新世青藏高原中央谷地的干旱化以及大型植食性哺乳動(dòng)物的取食壓力，共同驅(qū)動(dòng)了刺這一功能性狀的快速演化。青藏高原在地質(zhì)歷史時(shí)期的環(huán)境變化，不僅對亞洲甚至更廣泛地區(qū)的植物多樣性有著深刻影響，還塑造了區(qū)域植物功能性狀。隨著今后研究深入，人們將更加全面地認(rèn)識青藏高原生態(tài)系統(tǒng)的演化歷史，并進(jìn)一步揭示地球系統(tǒng)中生物、氣候和漫長地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的相互作用過程和機(jī)制。