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3400万年前的高山栎组植物将其出现时间向前推进了近两千万年

时间:2021-10-12  来源:科技外事处  浏览次数:   作者:陈琳琳     打印  字体: 关闭

  植物的演化、适应及扩散与地球环境演变有着十分密切的关系,植物化石的研究可为探讨植物的起源与扩散提供重要科学线索。壳斗科栎属高山栎组植物Quercus section Heterobalanus, Fagaceae的扩散与演化历史与青藏高原的形成和演化密切相关。现今,以它们为优势种和建群种的硬叶常绿阔叶林,占据了横断山的广泛区域,是这一地区生态系统中的重要森林类型。 

  在地质历史上,高山栎组植物在西藏南木林、横断山和云南西北部也有丰富的化石记录在已有的化石记录中,发现于西藏南木林15 Ma 中中新世的叶片化石,是此前该组植物可靠的最早化石记录。因此,高山栎组的起源时间被大致认为是中新世。版纳植物园古生态研究组的硕士研究生陈琳琳在其导师周浙昆研究员、李树峰副研究员的指导下,对发现于西藏芒康晚始新世(34 Ma)的高山栎组叶片化石进行深入研究。证实这是迄今发现的最早高山栎组化石,将该组植物的出现时间向前推了近两千万年,为重新审视该组植物的起源与演化历史提供了新线索。 

  该研究结合几何形态测量法和高山栎组植物的扩张历史讨论了该组植物叶片对高原高寒干旱生境的预适应特征。此外,综合已有的化石记录和高原形成过程的最新研究进展,推测高山栎组植物不晚于晚始新世起源于现今的青藏高原东南缘,部分类群沿冈底斯山脉和之后形成的喜马拉雅山脉向西扩散;其余类群向东和东南方向扩散,并在横断山的群落中成为优势类群。这种扩散路线与之前认为的高山栎组北上路线相反,也进一步验证了冬青栎组植物Quercus section Ilex Loudon的东亚起源假说。 

  该研究成果以西藏芒康晚始新世高山栎组化石的发现及其生物地理学意义Late Eocene sclerophyllous oak from Markam Basin, Tibet, and its biogeographic implications为题,发表在《中国科学:地球科学》及该期刊英文版Science China:Earth Sciences上。古生态组硕士研究生陈琳琳为该文第一作者,导师周浙昆和李树峰为共同通讯作者。该研究受到了国家自然科学基金-英国自然环境研究理事会国际合作重点项目,中国科学院第二次青藏高原综合科学考察研究项目和云南省自然科学基金项目资助。 

1. 现代硬叶常绿阔叶林及高山栎组植物 

(a, b, e, f)川滇高山栎(Q. aquifolioides); (d)矮高山栎(Q. monimotricha); (c, g, h)帽斗栎(Q. guyavifolia),比例尺= 1cm; (a, e, f)均摄于四川雅江(4200m a.s.l.), (b-d)分别摄于四川稻城(4000m a.s.l.)、云南香格里拉(3800m a.s.l.)和云南香格里拉(3600m a.s.l.) 

2. 产自西藏芒康的前灰背栎(相似种) Quercus cf. presenescens叶片化石(a~j)高山栎组现代标本(k,l) 

 

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