中科院植物研究所研究員王偉團(tuán)隊(duì)與合作者揭示了東亞亞熱帶地區(qū)洞穴生物的定殖規(guī)律，并解析了影響地表生物遷入洞穴的主要因素。相關(guān)研究成果近日發(fā)表于美國(guó)《國(guó)家科學(xué)院院刊》。

洞穴內(nèi)部通常光照弱、溫度恒定、濕度高，且營(yíng)養(yǎng)貧瘠，形成了一種極為獨(dú)特的生態(tài)系統(tǒng)。洞穴內(nèi)生物繁殖能力弱、群體小，滅絕風(fēng)險(xiǎn)極大。全球洞穴系統(tǒng)孕育了大約5萬種穴居生物，但僅有7%的洞穴在自然保護(hù)區(qū)之內(nèi)。相對(duì)地表生物，人們對(duì)洞穴生物的關(guān)注較少。東亞亞熱帶，尤其喀斯特地區(qū)，擁有豐富的洞穴系統(tǒng)，孕育了許多特有生物，被認(rèn)為是生物多樣性熱點(diǎn)區(qū)域。

研究團(tuán)隊(duì)以東亞亞熱帶洞穴的特有生物為研究對(duì)象，通過整合分析28個(gè)植物、動(dòng)物和真菌類群的系統(tǒng)發(fā)育、分化時(shí)間和生物地理等，發(fā)現(xiàn)88%的洞穴定殖事件都發(fā)生在漸新世—中新世交界期之后，絕大多數(shù)洞穴特有支系都起源于地表的東亞亞熱帶常綠闊葉林;洞穴定殖速率在中新世持續(xù)增加，上新世以來急劇降低。

科研人員進(jìn)一步模擬東亞亞熱帶常綠闊葉林適生區(qū)的進(jìn)化動(dòng)態(tài)，分析了19個(gè)化石點(diǎn)的古溫度、古降水變化，認(rèn)為當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)(造山和板塊運(yùn)動(dòng))、古氣候(季風(fēng)和降水)以及亞熱帶常綠闊葉林的演變共同驅(qū)動(dòng)了該地區(qū)洞穴生物的定殖。

此外，研究人員還發(fā)現(xiàn)9個(gè)從洞穴生境返回地表的事件，其中植物1次、動(dòng)物5次、真菌3次。這說明洞穴不僅是森林物種的避難所，還是森林生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)的一個(gè)資源庫。

該研究不僅提高了人們對(duì)洞穴生物多樣性進(jìn)化歷史的理解，而且對(duì)地上、地下生物多樣性保護(hù)具有重要意義。此外，該研究提出的“氣候—植被—孑遺”模型可用來解釋其他同緯度地區(qū)洞穴生物的定殖式樣。(見習(xí)記者田瑞穎)

關(guān)鍵詞： 東亞亞熱帶地區(qū) 洞穴生物定殖規(guī)律 地表生物遷入洞穴 東亞亞熱帶洞穴