植物应对全球变化：家世很重要

一项新研究表明，正如家族史决定人类的外表和行为一样，植物的演化史影响植物群落如何应对全球变化中相互作用的不同因素。

从温室气体增加，到有害的入侵动植物无意中被带入新的环境，人类正在迅速改变地球的生态系统及其功能。生态学家面临一项巨大挑战：弄清生物群落是如何应对全球变化的，以及这些行为背后的原因。

美国田纳西大学诺克斯维尔分校的研究人员目前发现了一些线索。研究表明，正如家族史决定人类的外表和行为一样，植物的演化史将影响植物群落如何应对全球变化中各种相互作用的因素。

这项发表在开放获取期刊plosone上的研究，或许有助于科学家预测未来生态系统的状态及其运行模式。

“全球变化问题已经开始危及生态系统的正常运行，以及我们习以为常的关键要素，比如干净的空气、水、食物和纤维生产。”论文第一作者、生态学和进化生物学博士rachelwooliver说：“我们的研究首次通过实验表明，具有不同演化背景的植物群落将对人类引起的物理和生物变化采取不同的反应。”

换句话说，就未来全球变化对人类赖以生存的自然生态系统及其运行过程产生的影响而言，一切都要看“家世”。

wooliver及其来自田纳西大学诺克斯维尔分校、塔斯马尼亚大学和维拉诺瓦大学的同事们采用澳大利亚塔斯马尼亚本土的桉树，对生长在单一物种环境中的植物与外来阔叶树种混植的植物进行了对照。他们分别分析了这两组植物在适宜环境和在二氧化碳和土壤中氮含量升高的环境下表现出的行为模式。

“我们发现，只有由同一演化谱系内的本土物种构成的群落，才会对二氧化碳和氮含量的升高产生明显的反应。那些群落从大气中吸收碳，并将碳转化为生物物质。”论文的合著者、塔斯马尼亚大学的johnsenior说，“与之相反，来自另一个演化谱系的群落没有产生任何反应，这表明它们在缓冲二氧化碳的增加以及全球变暖的过程中，所起到的作用将会比较微小。”

这意味着，演化史将决定哪些物种会有效地吸收并封存二氧化碳。

不仅如此，在这些群落中，外来物种对植物生长状态产生的不同影响，取决于相互作用的本土物种的演化背景。因此，科学家可以利用家族树预测，随着全球变化的持续，人类行为造成的非本土物种传播将对生态系统及其功能带来何种影响。

“总体来说，这项研究为研究全球变化的科学家提供了新的方向，它强调未来在生态快速变化情况下演化史是了解植物功能和多样性的关键。”wooliver说。

对试图弄清物种相互作用产生改变时，生态系统如何应对全球变化的研究人员，以及旨在确定哪些物种未来灭绝风险更大的保护生物学家，这项工作都极富启发性。