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特內裡費島的偏遠植物世界被發現正在挑戰進化規律

特內裡費島的偏遠植物世界被發現正在挑戰進化規律

2023-09-21 Comments 0 Comment

哥廷根大學領導的研究小組研究了島嶼和大陸植物在形態和功能上的差異。海洋島嶼是研究生態學、生物地理學和演化的重要平台。許多突破性的發現,包括達爾文的進化論,都是透過研究這些島嶼上的物種與其周圍生物和非生物環境的相互作用而得出的。最近,由哥廷根大學領導的國際研究小組深入研究了加那利群島特內裡費島的植物生命。

Pico-del-Teide.webp特內裡費島的植物在形態和功能方面有著驚人的多樣性。背景: 海拔3715 公尺的西班牙最高峰皮科德爾泰德峰。圖片來源:Holger Kreft研究結果出乎意料:島上的植物種類繁多。然而,就功能而言,這些植物與大陸上的植物並無明顯差異。不過,與大陸植物區係不同的是,特內裡費島的植物區係以生長緩慢、具有”低風險”生活策略的木本灌木為主。研究結果最近發表在《自然》雜誌。研究人員調查了特內裡費島植物在功能上與世界其他地區植物的差異。他們採用最新的功能生態學方法,在500 多個地點進行了廣泛的實地研究和測量。這些地點分佈在島上從海平面到海拔3300 公尺以上的山區。Tower-of-Jewels-Plant.webp像這種被稱為”寶石塔”的開花草本植物(Echium wildpretii)這樣的島嶼植物顯示了對其生活和非生活環境的奇妙適應。研究顯示,中等大小、生長緩慢的木本灌木在特內裡費島的植物區系中占主導地位。圖片來源:何塞-瑪麗亞-費南德斯-帕拉西奧斯科學家記錄了特內裡費島約80% 的本地種子植物,並調查了八種植物特徵:植株大小、特定木質密度、葉片厚度、絕對葉面積和特定葉面積、葉片乾物質、葉組織中的氮濃度以及種子重量。他們將這些數據與大陸上發現的2000 多種植物的數據進行了比較。「我們的研究首次表明,與所有預期相反,在加那利群島上進化的物種群並沒有促進不同性狀廣度的擴大。”這項研究的負責人、哥廷根大學生物多樣性、宏觀生態學和生物地理學研究小組的霍爾格-克雷夫特(Holger Kreft)教授解釋。Paola-Barajas-Barbosa.webp第一作者Paola Barajas Barbosa 博士在特內裡費島進行實地研究。圖片來源:Paola Barajas Barbosa

以往的比較表明,出現在島嶼上的物種可能與大陸上的親緣物種有很大不同。一個著名的例子是加拉巴哥巨龜:該物種僅分佈於加拉巴哥群島,由於適應了島上的環境條件,體型比大陸上的巨龜大得多。研究小組原以為島上的植物和大陸的植物會有類似的差異,但事實並非如此。”相反,我們發現大多數物種都遵循島嶼氣候的限制。因此,中等大小的木本物種得到了發展。這些物種往往生活在資源有限、滅絕風險高的島上。也就是說,它們生長緩慢。高功能多樣性主要歸功於島上和附近大陸上廣泛分佈的物種,”克雷夫特解釋道。第一作者保拉-巴拉哈斯-巴爾博薩(Paola Barajas Barbosa)博士解釋說:”在研究之初,我們假設島嶼植物會表現出根本性的差異,並且由於地理位置的隔離,其功能多樣性會相當有限。這些成果是她在哥廷根大學完成的博士論文的一部分。現在,她在萊比錫的德國生物多樣性綜合研究中心(iDiv)從事研究工作。我們更驚訝地發現,特內裡費島的植物具有相對較高的功能多樣性”。

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