Как горообразование и изменение климата формировали альпийское биоразнообразие 30 миллионов лет

В исследовании, опубликованном 19 декабря в журнале Science Advances, международная группа учёных раскрыла, как процессы горообразования и глобального похолодания на протяжении 30 миллионов лет сформировали уникальное разнообразие растений в альпийских регионах Северного полушария.

Альпийская флора. Автор: Дин Вэньна

Учёные из Тропического ботанического сада Сишуанбаньна Китайской академии наук и их коллеги из других стран изучили эволюционную историю 34 групп цветковых растений, включающих 8456 видов, в пяти крупных горных системах. Комбинируя филогенетический анализ с геологическими и палеоклиматическими данными, они смогли определить роль поднятия гор и изменения климата в формировании альпийских флор.

Исследование показало, что расширение и диверсификация альпийских растений зависели как от тектонического поднятия гор, создававшего новые среды обитания, так и от глобального похолодания, которое соединяло ранее изолированные высокогорные регионы, позволяя видам расселяться.

При этом разные горные системы развивались по-разному. Например, Тибето-Гималайско-Хэндуаньский регион выступил в роли «колыбели», где более половины новых видов возникли в результате местной диверсификации. Альпийские флоры Европы и Ирано-Туранского региона формировались в основном из местных средне- и низкогорных линий, адаптировавшихся к высокогорьям. А горы Тянь-Шаня в значительной степени «импортировали» виды из Тибето-Гималайско-Хэндуаньского региона.

Как отметил соавтор исследования Син Яову, их работа связывает эволюцию растений с геологической и климатической историей Земли, показывая, как древние горы и изменения климата предсказуемым образом формировали альпийскую жизнь.

По словам ведущего автора работы Дин Вэньны, эти асинхронные, но предсказуемые процессы сборки сообществ объясняют, почему современные альпийские растительные сообщества так сильно различаются от региона к региону.

Исследователи также установили, что за последние пять миллионов лет усиление глобального похолодания превратило бореально-арктический регион в «биогеографический перекрёсток» для обмена флорой между Евразией и Северной Америкой. Эти выводы дают целостное объяснение тому, почему горные регионы отличаются исключительно высоким биоразнообразием.

«Наша работа связывает эволюцию растений с геологической и климатической историей Земли, показывая, как древние горы и изменения климата предсказуемым образом формировали альпийскую жизнь», — Син Яову, соавтор исследования.

ИИ: Это фундаментальное исследование наглядно демонстрирует, как долгосрочные геологические и климатические процессы, а не случайность, лежат в основе формирования глобального биоразнообразия. Понимание этих закономерностей становится особенно важным в эпоху антропогенных изменений климата, которые могут нарушить хрупкие связи, складывавшиеся миллионы лет.