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淺談新生代時(shí)期青藏高原地區(qū)生物多樣性成因
?? ?什么是全球生物多樣性熱點(diǎn)？
? ? 全球生物多樣性熱點(diǎn)即是地球上物種非常豐富但又受到人類威脅的地區(qū)。維基百科有更詳細(xì)的解釋：“生物多樣性熱點(diǎn)是一些具有顯著生物多樣性的地區(qū)，但同時(shí)正受到來自人類的嚴(yán)重威脅。 一個(gè)地區(qū)要成為生物多樣性熱點(diǎn)，該地區(qū)必須符合兩個(gè)嚴(yán)格的要求：它必須包含至少0.5％或1,500種獨(dú)有品種的維管束植物，并且它已失去了至少70％其原生植被。全球至少有25個(gè)地區(qū)（圖1綠色區(qū)域）符合這一項(xiàng)定義，另外還有九個(gè)候選的地區(qū)（圖1藍(lán)色區(qū)域）。這些熱點(diǎn)存活了全世界近60％的植物、鳥類、哺乳動(dòng)物、爬行動(dòng)物、兩棲動(dòng)物，具有非常高的特有物種占有率?！薄?】。
圖1.?生物多樣性熱點(diǎn)區(qū)域（摘自維基百科）【1】。小問題：請找一找與我國相關(guān)的全球生物多樣性熱點(diǎn)/準(zhǔn)熱點(diǎn)？
?? ?從圖1可知，我國的青藏高原-喜馬拉雅-橫斷山脈地區(qū)（包含青藏高原、喜馬拉雅山脈及橫斷山脈等區(qū)域），有著很高的生物多樣性。那么為什么這片區(qū)域的生物多樣性這么高呢？
? ? 近些年來，國內(nèi)外很多科學(xué)家在生物、地理、氣候等方面對此進(jìn)行了研究。如，2017年星耀武博士等收集了該地區(qū)的四千多種植物數(shù)據(jù)進(jìn)行了物種種化的研究，發(fā)現(xiàn)800萬年前左右植物的物種分化由橫斷山脈的抬升及其導(dǎo)致的生境多樣化相關(guān)【2】。2018年Volker Mosbrugger等人在書籍《山脈，氣候與生物多樣性》中針對新生代?（約6500萬年前至今）時(shí)期青藏高原-喜馬拉雅-橫斷山脈地區(qū)的地理生物多樣性進(jìn)行了系統(tǒng)性總結(jié)，并提出了高山地理生物多樣性假說（Mountain-geobiodiversity hypothesis，MGH)【3】。2019年Alexandra Muellner-Riehl在一篇綜述文章中針對該地區(qū)的植物的生物多樣性形成進(jìn)行了進(jìn)一步的完善說明。接下來本文將根據(jù)以上文章簡要描述一下新生代時(shí)期的青藏高原的地理生物多樣性成因的假說【4】。
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?? ?在新生代時(shí)期，該地區(qū)的生物多樣性的變化主要集中在哪幾個(gè)時(shí)間段呢？
?? ?與現(xiàn)生類群相關(guān)的多樣性上升的峰值出現(xiàn)在三個(gè)時(shí)間段：（1）2000萬年前-1500萬年前；（2）530萬年前左右（中新世-上新世交界點(diǎn)左右，Miocene–Pliocene）和（3）200萬年前-15萬年前之間。即相對于其他時(shí)間段，在這三個(gè)時(shí)間段，物種的多樣性提升速率更明顯。
?? ?在這三個(gè)時(shí)間段，有哪些主要因素促進(jìn)了該地區(qū)的物種分化與種化呢？
?? ?為了概括相關(guān)因素，“高山地理生物多樣性假說”被提出。該假說提出了三個(gè)山地生物多樣性熱點(diǎn)起源的關(guān)鍵條件，包括：
?? ?綜上，在新生代時(shí)期，在氣候、地理及海拔等因素的影響下，青藏高原-喜馬拉雅-橫斷山脈地區(qū)的相關(guān)山脈可以被視為“物種進(jìn)化的舞臺”。
參考文獻(xiàn)：
【1】?https://zh.wikipedia.org/wiki/生物多樣性熱點(diǎn)
【2】 Xing Y, Ree R H. Uplift-driven diversification in the Hengduan Mountains, a temperate biodiversity hotspot[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2017, 114(17): E3444-E3451.
【3】 Mosbrugger V, Favre A, Muellner-Riehl A N, et al. Cenozoic evolution of geo-biodiversity in the Tibeto-Himalayan region[J]. Mountains, climate, and biodiversity, 2018: 429-448.
【4】 Muellner-Riehl A N. Mountains as evolutionary arenas: patterns, emerging approaches, paradigm shifts, and their implications for plant phylogeographic research in the Tibeto-Himalayan region[J]. Frontiers in plant science, 2019, 10: 195.
【5】 Flantua S G A, O'dea A, Onstein R E, et al. The flickering connectivity system of the north Andean páramos[J]. Journal of Biogeography, 2019.
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—— 山脈與生物多樣性
?? ?什么是全球生物多樣性熱點(diǎn)？
? ? 全球生物多樣性熱點(diǎn)即是地球上物種非常豐富但又受到人類威脅的地區(qū)。維基百科有更詳細(xì)的解釋：“生物多樣性熱點(diǎn)是一些具有顯著生物多樣性的地區(qū)，但同時(shí)正受到來自人類的嚴(yán)重威脅。 一個(gè)地區(qū)要成為生物多樣性熱點(diǎn)，該地區(qū)必須符合兩個(gè)嚴(yán)格的要求：它必須包含至少0.5％或1,500種獨(dú)有品種的維管束植物，并且它已失去了至少70％其原生植被。全球至少有25個(gè)地區(qū)（圖1綠色區(qū)域）符合這一項(xiàng)定義，另外還有九個(gè)候選的地區(qū)（圖1藍(lán)色區(qū)域）。這些熱點(diǎn)存活了全世界近60％的植物、鳥類、哺乳動(dòng)物、爬行動(dòng)物、兩棲動(dòng)物，具有非常高的特有物種占有率?！薄?】。
圖1.?生物多樣性熱點(diǎn)區(qū)域（摘自維基百科）【1】。小問題：請找一找與我國相關(guān)的全球生物多樣性熱點(diǎn)/準(zhǔn)熱點(diǎn)？
?? ?從圖1可知，我國的青藏高原-喜馬拉雅-橫斷山脈地區(qū)（包含青藏高原、喜馬拉雅山脈及橫斷山脈等區(qū)域），有著很高的生物多樣性。那么為什么這片區(qū)域的生物多樣性這么高呢？
? ? 近些年來，國內(nèi)外很多科學(xué)家在生物、地理、氣候等方面對此進(jìn)行了研究。如，2017年星耀武博士等收集了該地區(qū)的四千多種植物數(shù)據(jù)進(jìn)行了物種種化的研究，發(fā)現(xiàn)800萬年前左右植物的物種分化由橫斷山脈的抬升及其導(dǎo)致的生境多樣化相關(guān)【2】。2018年Volker Mosbrugger等人在書籍《山脈，氣候與生物多樣性》中針對新生代?（約6500萬年前至今）時(shí)期青藏高原-喜馬拉雅-橫斷山脈地區(qū)的地理生物多樣性進(jìn)行了系統(tǒng)性總結(jié)，并提出了高山地理生物多樣性假說（Mountain-geobiodiversity hypothesis，MGH)【3】。2019年Alexandra Muellner-Riehl在一篇綜述文章中針對該地區(qū)的植物的生物多樣性形成進(jìn)行了進(jìn)一步的完善說明。接下來本文將根據(jù)以上文章簡要描述一下新生代時(shí)期的青藏高原的地理生物多樣性成因的假說【4】。
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?? ?在新生代時(shí)期，該地區(qū)的生物多樣性的變化主要集中在哪幾個(gè)時(shí)間段呢？
?? ?與現(xiàn)生類群相關(guān)的多樣性上升的峰值出現(xiàn)在三個(gè)時(shí)間段：（1）2000萬年前-1500萬年前；（2）530萬年前左右（中新世-上新世交界點(diǎn)左右，Miocene–Pliocene）和（3）200萬年前-15萬年前之間。即相對于其他時(shí)間段，在這三個(gè)時(shí)間段，物種的多樣性提升速率更明顯。
?? ?在這三個(gè)時(shí)間段，有哪些主要因素促進(jìn)了該地區(qū)的物種分化與種化呢？
?? ?為了概括相關(guān)因素，“高山地理生物多樣性假說”被提出。該假說提出了三個(gè)山地生物多樣性熱點(diǎn)起源的關(guān)鍵條件，包括：
（1）完整的海拔分區(qū)：低地、山地和高山地區(qū)的存在。多種生態(tài)梯度的存在會允許類群適應(yīng)不同海拔梯度的生態(tài)位，也允許以及一部分預(yù)先適應(yīng)的類群遷移至山區(qū)。
（2）劇烈的氣候波動(dòng)：可以充當(dāng)“物種泵”（species pump）的氣候變化。第四紀(jì)的劇烈的氣候變換及相關(guān)氣候可能引起的地理障礙，促進(jìn)了類群間的連通及孤立的循環(huán)。
（3）具有環(huán)境梯度的高起伏地形：可以在環(huán)境震蕩期間較快地為生物提供避難所。崎嶇的地形及完整的海拔分區(qū)，可以在氣候劇烈變化期間提供避難所，保證物種經(jīng)過短距離遷徙后到達(dá)適宜的棲息地。
?? ?除了以上三點(diǎn)，Alexandra等人將Suzette等人19年提出的高山“閃爍連接系統(tǒng)”（Fickering connectivity system，F(xiàn)CS)假說【5】綜合補(bǔ)充來解釋260萬年前以后的山區(qū)多樣性成因，強(qiáng)調(diào)了由于劇烈的氣候變化引起了高山生態(tài)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)連接（連通或阻斷）也會促進(jìn)物種的形成。（2）劇烈的氣候波動(dòng)：可以充當(dāng)“物種泵”（species pump）的氣候變化。第四紀(jì)的劇烈的氣候變換及相關(guān)氣候可能引起的地理障礙，促進(jìn)了類群間的連通及孤立的循環(huán)。
（3）具有環(huán)境梯度的高起伏地形：可以在環(huán)境震蕩期間較快地為生物提供避難所。崎嶇的地形及完整的海拔分區(qū)，可以在氣候劇烈變化期間提供避難所，保證物種經(jīng)過短距離遷徙后到達(dá)適宜的棲息地。
?? ?綜上，在新生代時(shí)期，在氣候、地理及海拔等因素的影響下，青藏高原-喜馬拉雅-橫斷山脈地區(qū)的相關(guān)山脈可以被視為“物種進(jìn)化的舞臺”。
參考文獻(xiàn)：
【1】?https://zh.wikipedia.org/wiki/生物多樣性熱點(diǎn)
【2】 Xing Y, Ree R H. Uplift-driven diversification in the Hengduan Mountains, a temperate biodiversity hotspot[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2017, 114(17): E3444-E3451.
【3】 Mosbrugger V, Favre A, Muellner-Riehl A N, et al. Cenozoic evolution of geo-biodiversity in the Tibeto-Himalayan region[J]. Mountains, climate, and biodiversity, 2018: 429-448.
【4】 Muellner-Riehl A N. Mountains as evolutionary arenas: patterns, emerging approaches, paradigm shifts, and their implications for plant phylogeographic research in the Tibeto-Himalayan region[J]. Frontiers in plant science, 2019, 10: 195.
【5】 Flantua S G A, O'dea A, Onstein R E, et al. The flickering connectivity system of the north Andean páramos[J]. Journal of Biogeography, 2019.
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聽說，打賞我的人最后都找到了真愛。
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