中大新聞網(wǎng)訊（通訊員黃路亮）第四紀(jì)尤其是末次冰期以來(lái)的劇烈氣候波動(dòng)，對(duì)現(xiàn)代動(dòng)植物群的分布產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。深入探索這一影響不僅有利于更好地重建過(guò)去，而且可為當(dāng)今全球變化背景下的氣候預(yù)測(cè)和植物多樣性保護(hù)提供重要的數(shù)據(jù)支撐。以往的研究表明，第四紀(jì)冰期導(dǎo)致北半球大量物種分布縮小甚至滅絕，但耐寒物種可能因此擴(kuò)張，然而這種發(fā)生冰期擴(kuò)張的植物主要分布在中高緯度地區(qū)，迄今尚未有低緯度地區(qū)植物存在冰期擴(kuò)張的化石證據(jù)。

中山大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院金建華教授牽頭，與中科院西雙版納熱帶植物園、南非約翰內(nèi)斯堡大學(xué)等合作，近期在廣東茂名盆地晚更新世（29–27 ka BP, 33–30 ka cal. BP）地層中發(fā)現(xiàn)了“木乃伊化”保存的耐寒植物華山松木化石?，F(xiàn)生華山松主要分布于我國(guó)中部至西南部的秦嶺、大巴山和云貴高原等地區(qū)，臺(tái)灣有一變種（臺(tái)灣果松）。茂名木化石的發(fā)現(xiàn)表明華山松這一耐寒植物在末次冰期曾擴(kuò)張至華南低緯度地區(qū)，這是低緯度地區(qū)植物發(fā)生冰期擴(kuò)張的首個(gè)大化石證據(jù)。研究者同時(shí)還運(yùn)用基于Biomod2物種分布模型，模擬了末次冰期以來(lái)華山松潛在分布區(qū)的變化，通過(guò)對(duì)比不同古氣候數(shù)據(jù)結(jié)果（基于化石最近親緣種的共存因子分析法以及Oscillayers和WorldClim數(shù)據(jù)庫(kù)），分析了末次冰期以來(lái)華南低緯度地區(qū)氣候變化以及導(dǎo)致華山松從該區(qū)消失的主要?dú)夂蛞蜃?。研究結(jié)果表明，華山松的潛在分布區(qū)在末次冰期（30 ka和20 ka）明顯向東南部發(fā)生了擴(kuò)張，并延伸至華南低緯度地區(qū)，隨后間冰期-全新世（6 ka和0 ka）又快速收縮。這一現(xiàn)象產(chǎn)生的主要原因可能是末次冰期以來(lái)華南低緯度地區(qū)冬季溫度以及平均氣溫日較差的變化，影響了華山松的種子繁殖。

圖：A, 華山松現(xiàn)代分布（黑點(diǎn)）和化石產(chǎn)地（五角星）；B, 化石產(chǎn)地地層剖面及華山松木化石；C-E, 華山松木化石解剖結(jié)構(gòu)；F-I, 模擬顯示3萬(wàn)年以來(lái)華山松的分布：F, 3萬(wàn)年前（30 ka）華山松的潛在分布區(qū)；G, 2萬(wàn)年前（20 ka）華山松的潛在分布區(qū)；H, 6千年前（6 ka）華山松的潛在分布區(qū)；I, 華山松現(xiàn)代分布區(qū)；J, 末次冰期以來(lái)華山松在不同經(jīng)緯度上潛在分布區(qū)的變化。比例尺：C, 200 μm; D, 100 μm; E, 20 μm。

這項(xiàng)研究首次通過(guò)大化石證據(jù)和物種分布模型驗(yàn)證了華山松在第四紀(jì)冰期向低緯度明顯擴(kuò)張，表明冰期氣候深刻影響了低緯度地區(qū)植物的分布。華山松這一冰期擴(kuò)張-間冰期收縮的氣候響應(yīng)模式可能同樣適用于其他亞熱帶-熱帶地區(qū)的耐寒生物，研究成果對(duì)深入理解低緯度地區(qū)生物如何響應(yīng)第四紀(jì)氣候變化以及科學(xué)指導(dǎo)當(dāng)今全球氣候變化背景下生物多樣性的保護(hù)等都具有重要的意義。

上述成果近期發(fā)表在《國(guó)家科學(xué)評(píng)論》（National Science Review, NSR）。論文第一作者為中山大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院出站博士后、生態(tài)學(xué)院特聘副研究員黃路亮博士，通訊作者為生命科學(xué)學(xué)院金建華教授。本研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目資助。

論文鏈接：https://doi.org/10.1093/nsr/nwad038