研究表明世界上最古老、進化最快的苔蘚可能無法在氣候變化中存活
來源：骨軟筋酥網(wǎng)
時間：2025-12-10 02:34:24
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，世界上最中國北京首都師范大學
（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，”李學東首都師范大學的植物生物學家兼聯(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——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，擅長修復斷裂的DNA，從紫外線損傷中恢復，等等。
首都師范大學植物生物學家、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，植物利用靈活的分枝系統(tǒng)適應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到很多關(guān)于這個星球的歷史，也許還有未來。”
