(具温室结构的雪球植物(snowball plant)——水母雪兔子(Saussurea medusa))
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横断山是世界上已知起源最早的高寒生物区 是高寒物种起源和分化的摇篮
传统上倾向于将青藏高原及周边的横断山和喜马拉雅山区这三个区域作为一个整体研究,很少将横断山与喜马拉雅和青藏高原地区加以区分和比较。为了回答青藏高原及周边的横断山和喜马拉雅山区高寒地区植物多样性的起源时间,成分来源及其驱动因素,深入解析该地区的多样性演化过程,揭示其与环境变化之间的关系,中国科学院西双版纳热带植物园星耀武研究团队研究员指导博士研究生丁文娜,选取横断山及其邻近高寒生物区多样性较高的18个被子植物类群共计3798种植物,整合地理分布区和生物区的演化建立了一个新的生物地理模型,分别计算不同地区就地演化速率和迁移速率以及多样性随时间的积累,从而推断横断山、喜马拉雅和青藏高原高寒生物区是如何形成和演变的.
研究结果显示,横断山高寒植物多样性的积累始于早渐新世(距今3400万年),是世界上已知起源最早的高寒生物区,之后分别在距今2300至1500万年和1000万年至700万年两个时期就地演化速率加快,是新近纪降温、造山运动与季风演化共同作用的结果。除就地演化外,横断山高寒生物多样性的另一主要来源是非高寒植物 (中低海拔)通过适应迁移至高寒去而来的,而喜马拉雅和青藏高原的高寒类群主要来源都是横断山,尤其在近250万年以来,从横断山高寒地区扩散到喜马拉雅和青藏高原高寒地区的速率明显加快,分别贡献了迁入喜马拉雅和青藏高原的高寒类群总和的42 %和44 %。因此,横断山不仅是保存该地区最丰富高寒物种的博物馆,也是整个青藏-喜马拉雅-横断山地区高寒生物多样性起源的摇篮。横断山的高寒生物多样性形成历史对认识与其毗邻的青藏高原和喜马拉雅的生物多样性形成历史至关重要,并且在其中扮演了非常关键的角色,从而强有力地证明了保护这个温带生物多样性热点地区的重要性。

(古冰川遗迹上盛开的(Rheum alexandrae))
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新的生物地理模型让追溯特定植被类型的演化历史成为可能
有别于传统的通过单个或少数类群的分化时间来推测特定植被类型的起源,本研究建立了一个整合地理分布区和生物区演化的新生物地理模型。该模型以地理分布区和生物区联合演化为特点,在其分布区和生物区演化的同时伴随着物种形成和灭绝事件,同时估计包括拓殖事件在内的多个进化过程,进而综合古植物、古生态和地质学等多学科方法探讨高寒生物多样性的起源和演化。该研究框架可为研究全球范围内其他特定生物区多样化研究提供借鉴,使追溯某一地区特定植被类型的演化历史成为可能。

(喜马拉雅蓝罂粟——大花绿绒蒿(Meconopsis grandis))

(野外科考)

