米兰官网-上高山、拨云雾、寻草木，他们揭示高山植物演化密码—新闻—科学网

2020年，对于丁文娜来讲是收成颇丰的一年。这年，她拿到了博士学位，还有以第一作者身份于《科学》杂志发表研究论文，发明横断山是世界上已经知发源最早的高寒生物区，是高寒物种发源及分解的摇篮。

这项研究竣事，她及导师星耀武最先思索，假如把视角拉远至全世界，横断山还有是最古老的高寒生物区吗？

等她从这个看起来其实不繁杂的问题中抽身出来，已经经是5年后了。

2025年年末，中国科学院西双版纳热带植物园研究员星耀武团队等初次量化了北半球五年夜重要山地体系高山植物的演化汗青，相干研究发表于《科学进展》上。丁文娜博士为第一作者兼配合通信作者。

“于此时期，我履历了从困惑到接纳的历程。逐步地，我最先享受于更年夜的时间及空间标准上思索生命及地球的演化历程，逐渐明确了将来几年的科研标的目的。”丁文娜对于《中国科学报》说，“这类发展比5年前发《科学》更让我兴奋。”

“只要下定刻意做，任何工作都不会影响我”

近200年前，22岁的达尔文受邀以博物学家的身份随“小猎犬号”船开启近5年的举世航行，此次旅行让他第一次深入领会到：地球并不是静止稳定，而是于不停塑造自身。

如今，科学家们仍于摸索一样的问题：地球与生命怎样于漫长的岁月中配合演化？只有深切理解生命怎样相应、并顺应这类持久而繁杂的地球动态，才能真正展现生物多样性形成与维持的底子纪律。

山地作为地球外貌最具动态变化的地质与生态体系，不仅重塑了地球的地貌格式，更成为生命演化的‘加快器’。造山运动经由过程地壳变形、地表隆升与天气驱动的侵蚀反馈，不停重塑着栖息地与生境，创造出富厚的情况梯度与断绝前提，为生命提供了分解、扩散与顺应的多重契机。

“山地生物多样性的形成，重要遭到三年夜焦点演化机制的驱动：当场分解、迁入假寓与处所性招募。而对于在全世界的重要山地而言，咱们其实不清晰其详细受哪一种历程主导。”丁文娜先容说。

课题刚一被提出来，就有教员感觉丁文娜“想患上太简朴了”，短时间内险些不成能完成。

究竟对于在方才博士卒业的年青学者，整合差别山地体系的演化汗青，体系网络并阐发跨区域、多标准的数据，是一项极具挑战性的事情，需要对于全世界山地体系的深切理解。

但丁文娜对峙要做，她说：“这个问题是我火急想解决的。只要下定刻意做，任何工作都不会影响我。”

研究堕入困境，她决议去登山

统统的刻意其实不能抵消研究的坚苦，最年夜的坚苦便来自数据网络及建模整合多个山地的演化汗青。

当他们确立了高寒植物漫衍最为集中的五年夜山地生态体系，即青藏-喜马拉雅-横断山、阿尔卑斯山、落基山、天山、及伊朗–土耳其–高加索山以后，还有需要确立这些山地中最具代表性的植物类群。

“咱们需要选择那些于差别山地都有漫衍的类群，好比虎耳草科、报春花科，终极咱们选择了23个科、55个属、8456个物种，然后根据其演化支系成立体系发育树。”丁文娜说。

这个历程中，除了了使用各地标本馆、数据库中的数据外，还有需要从年夜量原始文献中挨个挖掘。追念起网络数据的感触感染，丁文娜影象犹新：“像关在土耳其、伊朗地域的物种数据，好比海拔漫衍、生境信息，不少发布于当地期刊上，我要依次举行检索、翻译、浏览、提取要害信息，事情很是繁琐枯燥。”

研究最初的两年，她绝年夜部门时间都用来做这些最基础的、又必不成少的事情，进展十分迟缓。她曾经重复思索研究的意义，又经常感应苍茫。

堕入困境的丁文娜决议违上行囊，到高寒植物的生长地去看一看。她去爬了阿尔卑斯山、阿特拉斯山、落基山……这时候，那些植物再也不是电脑屏幕上一行行数据，而是于巍峨高山上挺秀的生命、盛放的花朵。

她的研究思绪随之坦荡起来。“我将面临天然时孕育发生的喜悦与好奇融入到阐发事情中，使研究历程从头变患上鲜活。”丁文娜说。

青藏-喜马拉雅-横断山是高山植物的“摇篮”

于数据网络靠近尾声的时辰，丁文娜最先花更多时间去思索那一行行数据暗地里揭示的生命及地球的演化历程。

“有了体系发育树的信息，咱们还有需要统计某一个时间段于某一山地发生的事务，好比物种怎样从其他地域扩散而来、怎样从低海拔迁徙上来、又怎样当场快速分解，再把这些信息整合到一个合适的生物地舆模子中。”丁文娜说。

厥后，他们成立了基在地舆漫衍区及海拔梯度带的生物地舆模子，和基在古天气及古地貌重修的高寒生境连通性模子，展现了天气冷却怎样促成北半球高山与环北极生态体系之间的植物区系交流。

这一研究框架将生物演化历程，与区域造山、天气蜕变和生境连通性汗青有机联合，展现了古老的组织隆升与近代的天气变化，怎样以差别方式塑造了山地生物多样性的格式。

使用模子构建，透过纷纭繁杂的数据迷雾，丁文娜等发明，青藏-喜马拉雅-横断山以当场演化为主，一半以上的新物种于这里“当场降生”，成为高山植物的“摇篮”。天山则年夜量“引进”邻近的青藏-喜马拉雅-横断山等地的物种。而伊朗–土耳其–高加索山的高寒植物多从当地中低海拔地域顺应成长而来。

“差别山系有着大相径庭的发源时间、主导机制和多样化速度，这注解山地生物多样性的形成并不是遵照单一轨迹，而是多历程持久协同的成果。”丁文娜说。

环北极地域是“交通枢纽”

最使研究者欣喜的，莫过在对于环北极地域的新发明。那些看似间隔遥远、绝不相干的地域之间，却有着千丝万缕的接洽。

青藏高原地处亚洲内陆，阿尔卑斯山地处欧洲西部，然而，两者的高寒植物类群却有必然的相似性。落基山地处北美洲，其高寒植物类群却及咱们欧亚年夜陆的植物类群也有接洽。

本来，这都是经由过程环北极地域这一“交通枢纽”完成的。来自青藏高原的物种先扩散到北方-环北极地域，再从这里扩散到阿尔卑斯山。落基山的物种也是先扩散到纬度更高的环北极地域，进而经由过程这一交通枢纽再扩散到亚欧年夜陆。

环北极地域就如许接洽着整个北半球的高寒植物们，更使人惊奇的是，它已经经云云事情500万年了。

“这给咱们增长了很多史无前例的认知。”丁文娜说。

几年的努力逐渐闪现出告终果，她终究将高山植物的演化汗青与驱念头制捋出了一个清楚的脉络。“跟着研究的推进，我的学术不雅点不停凝炼，又进一步引发了我连续深切摸索的热忱。”丁文娜感概。

不久后，她将竣事瑞士的博士后事情，回国继承青藏-喜马拉雅-横断山植物的研究，“当我具有了全世界视线，又颠末这项为时4年的研究的滋养，再回到详细山地的研究中时，必然会变患上纷歧样。”

相干论文信息：

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adz1888