國家之間、省市之間的區(qū)域劃分可以通過地理界限或者經(jīng)緯度來區(qū)別，但是植物如何劃分它們的分布區(qū)域呢？

　　近日，中國科學(xué)院昆明植物研究所青藏高原—喜馬拉雅植物多樣性形成與演變大團(tuán)隊(duì)孫航研究組提出了“譜系地理區(qū)劃”新概念，將譜系地理的研究結(jié)果與植物區(qū)系劃分相結(jié)合，改變傳統(tǒng)通過宏觀認(rèn)知植物區(qū)系劃分，幫助人們更為*地認(rèn)識大自然。該研究成果已在線發(fā)表于國際期刊《遺傳學(xué)前沿》。

　　植物區(qū)系劃分

　　地球上現(xiàn)有的植物分布格局是歷經(jīng)不同起源與長期演變過程的結(jié)果。植物與古植物學(xué)家們一直不曾忽略植物起源和遷移過程等演化歷史的證據(jù)。為了更加全面系統(tǒng)地了解植物分布規(guī)律，植物學(xué)家們將特定地區(qū)全部物種按科、屬、種進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，然后按地理分布、起源地、遷移路線、歷史成分和生態(tài)成分劃分，這種劃分被稱之為“區(qū)系區(qū)劃”。

　　“植物區(qū)系的形成是植物界在一定自然歷史環(huán)境中發(fā)展演化和時(shí)空分布的綜合反映。”中國科學(xué)院昆明植物研究所研究員孫航在接受《中國科學(xué)報(bào)》記者采訪時(shí)解釋說。因?yàn)槟硞€(gè)特定區(qū)域的植物區(qū)系，不僅反映了這一區(qū)域中植物與環(huán)境的因果關(guān)系，而且反映了植物區(qū)系在地質(zhì)歷史時(shí)期中的演化脈絡(luò)。“植物區(qū)系分區(qū)的目的在于把各個(gè)地域的不同區(qū)系，綜合其形成的歷史和地理的諸多因素，劃分為不同的區(qū)域，從而為植物資源的開發(fā)、物種的引種、植物多樣性的保護(hù)以及農(nóng)、林、牧的遠(yuǎn)景規(guī)劃提供科學(xué)依據(jù)。”

　　傳統(tǒng)植物區(qū)系的劃分主要是以植物分類單位的分布為主要依據(jù)，重點(diǎn)考慮各種等級的植物分類學(xué)單位，即科、屬、種的分布狀況及其在某一區(qū)域內(nèi)的特有性程度。但是傳統(tǒng)方法的局限性，很難客觀地反映較小地理單元的區(qū)系區(qū)劃合理性。

　　而今，伴隨著分子生物學(xué)乃至基因組等學(xué)科的發(fā)展及相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，孫航帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)提出了“譜系地理區(qū)劃”和“譜系地理小區(qū)”的新概念。“我們提出的譜系地理區(qū)劃是在居群水平上，整合分子生物學(xué)和譜系地理學(xué)研究方法，基于遺傳譜系結(jié)構(gòu)，尤其是基因單倍型多樣性分布格局以及地質(zhì)歷史和環(huán)境等多重證據(jù)進(jìn)行區(qū)系分區(qū)。”另外，孫航表示，“譜系地理區(qū)劃是傳統(tǒng)的生物區(qū)系區(qū)劃的深入和補(bǔ)充。”

　　突破口是康滇假合頭菊

　　孫航的譜系地理區(qū)劃構(gòu)想，需要通過實(shí)際植物分布特點(diǎn)來驗(yàn)證。“而已有研究表明高山植物是研究山地植物區(qū)系劃分的重要材料，而區(qū)域特有類群也利于研究材料的采集和分析，恰好，康滇合頭菊符合這些特性，這類植物是分布于我國喜馬拉雅—橫斷山區(qū)高山冰緣帶的特有草本植物。”孫航說。

　　康滇合頭菊所屬的假合頭菊屬早在2011年就由孫航研究團(tuán)隊(duì)的張建文博士確立為喜馬拉雅—橫斷山區(qū)特有屬。假合頭菊屬康滇合頭菊是分布于我國喜馬拉雅—橫斷山區(qū)的類群，其主要分布于高海拔流石坡、碎石地、沙地。一直以來，康滇合頭菊與狹義合頭菊屬因?yàn)樾螒B(tài)相似而被歸為一類，但是，通過已有的細(xì)胞學(xué)、分子系統(tǒng)發(fā)育和形態(tài)學(xué)資料，尤其是瘦果形態(tài)的特征分析，研究人員發(fā)現(xiàn)兩者有著明顯的區(qū)別：康滇合頭菊仍然屬于形態(tài)并不相似的萵苣亞族，而狹義合頭菊屬卻屬于還陽參亞族。

　　鑒于這一研究成果，孫航帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)開始了進(jìn)一步對植物的精細(xì)劃分。“我們幾乎每年都有兩三個(gè)月在青藏地區(qū)采樣。”青藏高原—喜馬拉雅植物多樣性形成與演變大團(tuán)隊(duì)孫航研究組鄧濤博士告訴記者。

　　鄧濤與張建文是同組成員，他們經(jīng)常工作的地點(diǎn)是在海拔3500米到4500米之間開闊地帶。“因?yàn)榭档岷项^菊的根莖比較特殊，一般生長在比較裸露的地區(qū)。”張建文介紹說。有時(shí)遇到因?yàn)樾蘼范冮_闊的地區(qū)，他們尋找康滇合頭菊的工作也會相對容易；但如果沒有道路，尋找的過程也會變得異常艱難。

　　經(jīng)過近十年的研究，研究組發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的以金沙江、怒江、瀾滄江三江峽谷亞地區(qū)作為一個(gè)天然的生物地理屏障的亞地區(qū)劃分方式并不合適，因?yàn)榭档岷项^菊在北緯29度線南北形成了獨(dú)立的兩大譜系分支，分別擁有各自的特有單倍型，因此北緯29度線作為南、北橫斷山脈亞地區(qū)的分界線更為合理。

　　“新概念的提出在整合多學(xué)科證據(jù)驗(yàn)證后，才能保證結(jié)論的科學(xué)性和可靠性。”孫航表示。以往的植物區(qū)系分區(qū)是植物特有性為重要依據(jù)來劃分的，但該指標(biāo)在很多情況下，難以在植物區(qū)系的次級單位作準(zhǔn)確的劃分，“現(xiàn)在，我們的研究促進(jìn)了植物區(qū)系區(qū)劃的定量化和精細(xì)化，為深入探討植物多樣性的起源、形成機(jī)制以及我國植物多樣性*保護(hù)和規(guī)劃制定提供重要的參考依據(jù)。”孫航說。

　　作為喜馬拉雅—橫斷山區(qū)高山冰緣帶的特有的草本植物，康滇假合頭菊可以作為反映這一區(qū)域內(nèi)不同物種的地質(zhì)歷史和環(huán)境演變過程的代表。不過，康滇假合頭菊僅是“譜系地理區(qū)劃”的開始。“因?yàn)橐粋€(gè)物種只能客觀反映出部分區(qū)域或區(qū)域內(nèi)部分小區(qū)，只有更多的物種證據(jù)才能完成一個(gè)區(qū)域相對科學(xué)和完整的區(qū)系區(qū)劃。”孫航表示。

　　接下來，研究團(tuán)隊(duì)將繼續(xù)整合多類群，運(yùn)用譜系地理區(qū)劃方法，基于譜系地理小區(qū)概念進(jìn)行中國的區(qū)系區(qū)劃的深入研究。“這對全面了解我國植物區(qū)系及植物多樣性*保護(hù)和規(guī)劃制定十分必要。”孫航說。

農(nóng)業(yè)網(wǎng)(Agronet.com.cn)微信掃一掃： 盡“掃”天下農(nóng)商情