地球高山區域的植物多樣性究竟從何而來?這一困擾科學界多年的問題,如今有了新的答案。國際科研團隊通過跨學科研究,首次揭示了山地隆升與全球氣候變遷的協同作用,是驅動高山植物多樣性形成的核心機制。相關成果已發表于國際權威學術期刊《科學進展》,為理解生命與地球環境的協同演化提供了全新視角。
研究團隊整合了植物系統發育學、地質構造學與古氣候學數據,系統重建了北半球五大山系34個被子植物類群的演化軌跡。分析覆蓋8456個物種,涵蓋青藏高原、喜馬拉雅、橫斷山區、落基山脈、阿爾卑斯山脈等關鍵區域。結果顯示,持續的地質抬升創造了垂直海拔梯度,為植物分化提供了物理空間;而全球氣候變冷則通過降低溫度閾值,使原本隔離的高山生境逐步連通,促進了物種的跨區域遷移與基因交流。
不同山系的演化路徑呈現顯著差異。青藏高原—喜馬拉雅—橫斷山區表現出“本地起源”特征,約72%的高山植物通過快速物種分化形成;而歐洲阿爾卑斯與北美落基山脈的植物群落中,超過60%的物種由中低海拔植物適應高寒環境演化而來。這種分化模式與各山系的地質活動強度、氣候波動幅度密切相關。
研究還發現,過去五百萬年的全球變冷事件顯著改變了生物地理格局。寒冷的北極與高山生境通過氣候走廊建立聯系,使北極—亞北極地區成為歐亞大陸與北美洲植物區系交換的樞紐。例如,北極植物通過白令陸橋擴散至北美高山,而橫斷山區的特有類群也通過中亞走廊進入歐洲阿爾卑斯山區。
參與研究的植物學家指出,這項研究首次將植物演化與地球動力學過程直接關聯,證明了地質活動與氣候變遷的疊加效應具有可預測性。高山植物作為地球環境變化的“活記錄儀”,其演化軌跡為理解生物多樣性熱點區域的形成機制提供了關鍵證據。隨著氣候持續變化,該成果或將為高山生態系統的保護策略制定提供科學依據。











