山地，作為地球表面最具動(dòng)態(tài)變化的地質(zhì)與生態(tài)系統(tǒng)，不僅重塑了地球的地貌格局，更成為生命演化的“加速器”。山地生物多樣性究竟如何形成，又如何響應(yīng)地球表面動(dòng)力與氣候演變，仍是一個(gè)充滿挑戰(zhàn)的地球—生命系統(tǒng)交叉問題。

近日，中國科學(xué)院西雙版納熱帶植物園等研究團(tuán)隊(duì)，首次量化了北半球五大主要山地系統(tǒng)高山植物的演化歷史。

研究發(fā)現(xiàn)，不同山地地區(qū)的多樣化積累由不同的演化過程主導(dǎo)：青藏—喜馬拉雅—橫斷山（THH）以就地演化為主，五成以上的新物種在這里“就地誕生”，成為高山植物的“搖籃”；歐洲和伊朗—土耳其—高加索等高寒植物多從本地中低海拔適應(yīng)發(fā)展而來；天山則大量“引進(jìn)”臨近的青藏—喜馬拉雅—橫斷山（THH）等地的物種。

自漸新世以來，高寒植物區(qū)系在不同山地相繼形成，其中在中新世中晚期，多個(gè)山系均經(jīng)歷了顯著的多樣化加速。這些事件與各地區(qū)造山作用及其接近現(xiàn)代格局的地形發(fā)育階段高度吻合。正是造山過程使地形發(fā)育到能夠形成高山生境，并顯著增加了地形復(fù)雜性，從而為新的生態(tài)分化與多樣化創(chuàng)造了條件，促進(jìn)了北半球高山植物區(qū)系的多樣化。

自新近紀(jì)氣候變冷以來，尤其在過去約五百萬年中，高寒生境的擴(kuò)張?jiān)鰪?qiáng)了環(huán)北極—高山地區(qū)適宜生境之間的連通性，促進(jìn)了以北極—亞北極地區(qū)為核心的廣泛植物區(qū)系交流，使該地區(qū)成為連接歐亞與北美的重要生物地理樞紐。

不同山系在起源時(shí)間、主導(dǎo)機(jī)制及多樣化速率上的非同步格局表明，山地生物多樣性的形成并非遵循單一軌跡，而是多過程長期協(xié)同的結(jié)果，同時(shí)體現(xiàn)了其對(duì)環(huán)境變化的協(xié)同響應(yīng)本質(zhì)。隨著氣候與地質(zhì)活動(dòng)持續(xù)作用于高海拔脆弱的生態(tài)系統(tǒng)，深入理解過去地球環(huán)境變化與生物演化之間的相互作用，將為預(yù)測(cè)和保護(hù)山地生物多樣性提供關(guān)鍵的科學(xué)基礎(chǔ)。

相關(guān)研究成果以The asynchronous rise of Northern Hemisphere alpine floras reveals general responses of biotic assembly to orogeny and climate change為題，發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》（Science Advances）上。研究工作得到了國家自然科學(xué)基金、瑞士國家自然科學(xué)基金以及菲爾德自然歷史博物館生物信息學(xué)中心等的支持。