科学家发现了地球生物多样性热点背后的秘密

研究表明,生物多样性热点地区,例如澳大利亚的丹特里雨林和厄瓜多尔的云雾森林,由于物种在很长一段时间内一直处于生态稳定状态,从而使进化不受干扰地向前发展,因此它们正布满各种物种。

研究的作者说,这些发现凸显了气候变化对地球上一些最不寻常的地方构成的威胁,以及为自然提供生存所需的保护的重要性。

长期以来,生态学家一直试图了解为什么地球上的某些区域物种特别丰富。这项研究着眼于南非的开普植物区(Cape Floristic Region),这是一个生物多样性的非热带心脏地带,挤到了比比利时小的地方,该地区的自然植物种类是英国的十倍。

国际研究人员团队(包括约克大学(英国),纳尔逊·曼德拉大学和开普敦大学的科学家)绘制了该地区几乎9400种植物的分布,从普罗梯亚木国王到红迪萨。

他们发现,该地区的富裕程度很大程度上可以归因于它在过去的14万年来没有经历气候的重大变化。

以前的科学理论认为,生产力(通过生态系统的大量能量流)可能解释了生物多样性热点,但是研究人员发现,这仅在佛得角角繁多的生活多样性中扮演了次要的角色。

这项研究的合著者,约克大学生物学系的Colin Beale博士说:“我们的研究集中在佛得角角地区令人难以置信的多样性上,因为关于稳定性与生产力的相互竞争的理论无法解决在热带地区,两者都成立。

“例外通常会澄清规则,我们的研究表明,某个地方的环境历史对其生物多样性水平很重要。

“结果表明,气候变化不会均匀地影响所有地区的生物多样性。气候变化对在很长一段时间内一直保持稳定的地区的影响可能更大。类似地,在主要的生态边界附近,例如森林到在半干旱的草原或灌木丛中,气候变化可能会造成重大而持久的生物多样性丧失。”

高级作者,纳尔逊·曼德拉大学(Nelson Mandela University)的理查德·考林(Richard Cowling)博士补充说:“开普植物区(Cape Floristic Region)的非同寻常的多样性-与最多样化的热带森林地区一样丰富-与长期以来一直认为高生产力是高植物多样性的必要条件的理论相矛盾。

“我们的研究表明,南非西南部的环境稳定性,加上该地区崎的地形,可以解释该地区的多样性梯度。相同的假设可以解释热带多样性;无需引用生产力。

主要作者开普敦大学的乔纳森·科尔维尔博士说:“在南非,我们很幸运,不仅拥有令人难以置信的生物多样性,而且由于SANBI的藏品,我们对这些植物的产地有了独特而详尽的了解。丰富的资源使我们能够召集来自南非和英国的跨学科团队来解决生态学中最具挑战性的问题之一,并强调国际合作对南非研究的未来成功及其保护生物多样性的重要性。”

共同作者,达勒姆大学的布莱恩·亨特利教授说:“特别重要的是一定程度的气候稳定性,使同一类型的广泛生态系统(例如Fynbos灌木丛)能够在某个区域中生存,从而支持适应物种的生存。到那个生态系统。”

PNAS上发表了“大型多样性中心的植物丰富度,周转量和进化多样性追踪稳定性和生态机会的梯度” 。

这项研究是由约克大学,开普敦大学,纳尔逊·曼德拉大学,南非国家生物多样性研究所(SANBI),达勒姆大学和邱园进行的。

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