记者近日了解到,中国科学院华南植物园通过研究全球约3.5万种被子植物,解开了它们种子扩散方式的演化历史与分布格局。葛学军的研究团队把种子扩散方式数据、系统发育关系还有地理分布坐标整合起来,分析了演化动态和环境驱动因素。他发现,被子植物的祖先主要依靠动物或者自体扩散。到了晚白垩世早期,动物扩散的比例显著上升,一直持续到始新世,之后有所下降。从非生物扩散方式转变到生物扩散方式的速率在105Ma后逐渐增加。温度变化对这个转变起到了关键作用。种子扩散方式呈现出明显的纬度梯度格局:低纬度地区更常见动物扩散,而高纬度地区则更常见自体扩散。这项研究发表在国际学术期刊New Phytologist上,表明温度变化在塑造种子扩散方式时空格局中发挥了重要作用。被子植物为了适应不同的生态条件发展出了多样的果实和种子形态,形成了不同的种子扩散方式。有风力扩散(Anemochory)、水力扩散(Hydrochory)、自体扩散(Autochory)还有动物扩散(Zoochory)。这些不同的扩散方式在传播距离、生境偏好和与其他生物的相互作用上都存在差异。被子植物通过这些不同方式实现了空间扩张、应对气候变化并追踪适宜栖息地。它们还深刻影响了被子植物的多样化过程与当前地理分布格局。动物扩散和风力扩散的比例在末次盛冰期以来与温度变化呈显著正相关。表明长距离扩散方式在经历较强气候波动的地区可能更具优势。中国科学院华南植物园这个研究揭示了被子植物种子扩散方式的演化历史和全球分布格局,为理解植物多样性格局提供了新视角,也为预测植物在未来气候变化中的响应提供了重要科学基础。这项研究结果还表明年均温和年降水共同驱动了纬度梯度的形成。水力扩散向其他扩散方式的转变速率最高。这个发现把被子植物种子扩散方式的长期演化动态和全球地理分布详细揭示出来,突出了温度变化在塑造这些时空格局中的关键作用。研究结果还表明非生物和生物两种扩散方式之间有显著差异。非生物方式向生物方式转变时古气候变化有着显著动态关系。105-90Ma期间随着全球平均气温升高这种转变速率与气温正相关。在这之后随着全球气温下降相关关系转为负相关。整体多样化速率并未受到显著影响。这项研究整合数据系统探讨了被子植物种子扩散方式演化历史及其环境驱动因素。