
中國西藏波密縣海拔3800-4400米的嘎瓦龍東冰川附近的塔卡基亞野外研究點的地貌景觀。鳴謝:uux.cn/胡若陽博士,世界上最
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(神秘的古老地球uux.cn)據(jù)Cell Press:一種名為Takakia的3.9億年前的苔蘚生活在地球上一些最偏遠的地方,包括青藏高原的進化冰冷懸崖。在一個長達十年的最快項目中,一組科學(xué)家爬上了世界上最高的法氣一些山峰來尋找高起亞,首次對其DNA進行測序,候變化中并研究氣候變化如何影響苔蘚。存活
他們發(fā)表在《細胞》雜志上的研究結(jié)果表明,高起亞是表明有史以來進化最快的物種之一——但它的進化速度可能不足以在氣候變化中幸存下來。
Takakia是世界上最一種微小的、生長緩慢的古老苔蘚,只能在青藏高原的進化
西安美女同城上門外圍上門外圍女(電話微信189-4469-7302)提供頂級外圍女上門,可滿足你的一切要求小塊地區(qū)以及日本和美國的一些國家找到。研究人員進行了18次探險,最快到達苔蘚在喜馬拉雅山4000米高的家,收集樣本,并研究其棲息地。“我們開始描述和分析一個活化石,”作者Ralf Reski說,他是德國弗賴堡大學(xué)的植物生物技術(shù)專家。
“在喜馬拉雅山,你可以在一天之內(nèi)經(jīng)歷四個季節(jié),”植物學(xué)家和合作探險隊隊長胡若陽補充說,他是來自中國首都師范大學(xué)的團隊成員。“在山腳下,陽光明媚,晴空萬里。走到一半的時候,總會下小雨——感覺像是在云中漫步。當你到達山頂時,會下雪,天氣非常冷。”
“只有一半的路可以開車去。我們不得不爬上剩下的路,”李學(xué)東首都師范大學(xué)的植物生物學(xué)家兼聯(lián)合探險隊隊長說。
當喜馬拉雅山脈在高起亞下面隆起時,高起亞已經(jīng)有1億歲了,這極大地改變了它的棲息地,迫使它迅速適應(yīng)——事實也的確如此。“我們的想法是盡可能深入地研究第一批陸地植物的歷史,看看它們能告訴我們關(guān)于進化的什么,”雷斯基說。“我們發(fā)現(xiàn)Takakia是目前快速進化基因數(shù)量最多的基因組。它在基因?qū)用嫔戏浅;钴S。”
研究小組發(fā)現(xiàn),高起亞廣泛的基因組經(jīng)過幾代選擇進化,擅長修復(fù)斷裂的DNA,從紫外線損傷中恢復(fù),等等。
首都師范大學(xué)植物生物學(xué)家、作家何一坤說:“高起亞植物每年有八個月被大雪覆蓋,然后在四個月的光照期間受到高強度的紫外線輻射。”作為回應(yīng),植物利用靈活的分枝系統(tǒng)適應(yīng)了在不同地點生長的能力。“結(jié)果,這種連續(xù)的分枝形成了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和非常堅固的種群結(jié)構(gòu),可以有效抵御大雪災(zāi)的侵襲。”
對高起亞的基因組測序也有助于結(jié)束關(guān)于其分類的長期爭論。“人們很疑惑,它真的是苔蘚嗎?或者是像海藻或苔類的東西?“因為它結(jié)合了古老的特征,”雷斯基說,“但我們的工作表明它是一種苔蘚。”
雖然高起亞的基因組隨著時間的推移發(fā)生了巨大的變化,但它的形態(tài)幾乎沒有變化。“你通常會想,如果你的基因組中有很多突變,在某一點上形式會發(fā)生變化。我們希望這些發(fā)現(xiàn)將激發(fā)一個全新的研究領(lǐng)域——涉及改變基因組和靜態(tài)形態(tài)的進化。
該團隊還利用衛(wèi)星氣象數(shù)據(jù)、研究植物“微氣候”的設(shè)備以及觀察更大生態(tài)系統(tǒng)中發(fā)生的更大環(huán)境變化的延時相機,研究了高起亞的環(huán)境。他們發(fā)現(xiàn)氣候正在穩(wěn)步變暖,高原上的冰川正在迅速融化。他們還觀察到苔蘚受到的紫外線輻射比以往任何時候都要高。

活化石Takakia lepidozioides是一種罕見的苔蘚,已經(jīng)適應(yīng)了威脅生命的UV-B輻射和青藏高原的極端寒冷。經(jīng)過近4億年的進化和適應(yīng)能力,由于快速的氣候變化,這一物種現(xiàn)在正面臨滅絕。鳴謝:uux.cn/Michal Rö ssler,德國弗賴堡大學(xué)卓越中心
該團隊在實驗室進行的研究表明,高起亞現(xiàn)在經(jīng)歷的紫外線輻射水平足以殺死適應(yīng)惡劣環(huán)境的其他植物。
此外,研究人員指出,盡管苔蘚在快速適應(yīng)方面取得了成功,但它變得越來越難找到,即使是像李和胡這樣的專家。事實上,他們發(fā)現(xiàn)在他們的研究過程中,西藏的高原鼠兔數(shù)量每年減少約1.6%。
“我們的預(yù)測表明,到21世紀末,全世界適合高起亞生存的條件區(qū)域?qū)⒖s小到只有1000-1500平方公里左右,”胡說。作者同意苔蘚可能活不過100年。
為了幫助提高苔蘚的機會,作者建議教育公眾關(guān)于像高起亞這樣鮮為人知的物種。他們還提出了一項國際努力來整合資源,以便研究人員可以繼續(xù)研究并采取措施來保護苔蘚,例如在實驗室中培育苔蘚。
“植物科學(xué)家不能坐視不管。我們正試圖在實驗室繁殖一些植物,然后將它們移植到我們在西藏的實驗基地,”何說。“經(jīng)過五年的持續(xù)觀察,發(fā)現(xiàn)一些移植的植物能夠存活并茁壯成長,這可能是高起亞種群復(fù)蘇的曙光——或者至少是滅絕的推遲。”
“人們有責任在生物多樣性保護和恢復(fù)中發(fā)揮更積極的作用,”胡說。“我們不僅要關(guān)注那些迷人的動物,如熊貓、北極熊和白海豚,還要密切關(guān)注這些稀有的小物種。它們在氣候變化下更加脆弱,比如我們的苔蘚Takakia。”
“我們?nèi)祟愊矚g認為我們處于進化的頂端,”雷斯基補充道。“但是恐龍來了又走,如果我們不小心保護我們的星球,人類也可能會走。Takakia可能會因為氣候變化而死亡,但是其他的苔蘚會存活下來,即使我們?nèi)祟惒荒堋D憧梢詮淖詈唵蔚闹参镏袑W(xué)到很多關(guān)于這個星球的歷史,也許還有未來。”