DNA和9000万年前的花粉化石揭示了亚洲热带地区进化的新见解
来自过去的回声：9000万年前的化石花粉化石Dicolpopolis cenomanicus和Dicolpopollis novaguineensis（顶行）与现代藤棕榈的花粉（底行）非常相似。图片来源：uux.cn/Chris Bates和RBG Kew
（神秘的地球uux.cn）据皇家植物园（By Dr Benedikt Kuhnhäuser）：在今天发表在《科学》杂志上的一项新研究中，英国皇家植物园邱园（RBG Kew）的研究人员与全球合作伙伴一起，将两个新发现的史前棕榈化石的结果与全球棕榈收藏的DNA相结合，以获得对地球上物种最丰富的地方之一——亚洲热带雨林——生物多样性起源的新见解。
RBG Kew的科学家、该研究的主要作者Benedikt G.Kuhnhäuser博士说：“生物多样性从哪里来？这是许多代生物学家花时间思考的问题。我们仍然很少了解植物和动物多样性是如何在某些地区（如热带雨林）变得如此丰富的，以及是什么导致了它的传播。至关重要的是，如果我们不了解生物多样性，我们就无法保护它。”。
“我们的研究开始通过观察藤来解决这个问题，藤是一种主要在热带亚洲雨林中发现的攀援棕榈，以用于藤制家具而闻名。利用DNA测序技术观察世界植物标本馆标本，包括邱园奇妙的棕榈收藏，以及新几内亚岛新发现的令人难以置信的古老化石，我们能够估计藤棕榈及其祖先何时、何地以及如何形成。”
热带亚洲横跨8000公里，有2万多个岛屿，是地球上最多样化的地方之一，拥有令人难以置信的野生动物，包括5万种植物和7000种脊椎动物（如鸟类和哺乳动物）。但人们对这种多样性的来源以及它是如何在该地区的各个岛屿上传播的知之甚少，如新几内亚、婆罗洲和更广泛的印度尼西亚群岛。
要了解亚洲热带生物多样性在时间和空间上的起源，你需要关于扩散和物种形成（新物种的出现）的数据。认识到这一信息存在明显的知识差距，该论文的作者——来自英国、印度尼西亚、马来西亚、新加坡、美国和丹麦的一个国际团队，拥有分类学、古生物学和进化论方面的技能——着手通过研究藤棕榈来解决这一问题，藤棕榈是一个理想的模式群体，因为它们在亚洲热带地区有大约500种物种的高度多样性。
婆罗洲兰比尔山国家公园的Calamus ruptiloides（中心，羽毛状叶子）、Pinanga mirabilis（右，整片叶子）和Licuala cf.olivifera（左，放射状叶子）。图片来源：uux.cn/Benedikt Kuhnhäuser © RBG Kew
利用世界上的植物标本馆收藏（即干燥植物的收藏），包括RBG Kew的广泛棕榈收藏，科学家们对数百种藤的DNA进行了测序，以构建一棵生命树，展示它们之间的关系。然后，研究人员将这棵生命树与新几内亚地下1930米发现的两块9000万年前的花粉化石的分析数据相结合，这两块化石在本研究中被描述为新的化石物种。
这个令人难以置信的数据集使我们能够估算现代藤棕榈及其祖先的起源时间，以及它们如何在亚洲热带地区传播和多样化。该研究的作者发现，90%的藤条多样性出现在过去的3000万年里，从东南亚迅速传播到亚洲热带地区。
婆罗洲岛位于亚洲热带地区的中心，被发现在产生现代藤棕榈多样性方面具有核心意义，对使其能够在亚洲热带地区传播至关重要。新几内亚岛被发现孤立地产生了许多新物种，但对亚洲热带其他地区的多样性影响有限，而苏门答腊岛等岛屿则充当了热带亚洲藤条多样性传播的走廊。
这些发现表明，各个岛屿在产生和促进生物多样性传播方面发挥了非常不同但同样重要的作用，共同作用产生了我们今天看到的亚洲热带地区令人难以置信的生物多样性。
合著者、新加坡国立大学自然气候解决方案中心和生物科学系的Jun Ying Lim说：“藤是亚洲潮湿热带森林中最具标志性和最显眼的植物之一，正是通过它们，我们强调了亚洲热带地区的进化与其他热带地区相比是多么的特殊。
Rattan生命树：360种Rattan及其近亲的生命树，展示了它们自1.26亿年前起源以来在时间和空间上的进化。图片来源：uux.cn/Benedikt Kuhnhäuser © RBG Kew
“东南亚群岛广阔而复杂的地理环境可能同样塑造了许多其他植物群的多样化，我们希望通过对更多植物群的仔细研究，我们将能够揭示影响世界这一丰富但受威胁地区进化的因素。”
该研究的作者希望这项新研究将有助于加强对亚洲雨林植物多样性的了解，并用于为保护政策的实施和优先次序提供信息。
Kuhnhäuser说：“由于保护资金有限，像这样的重要数据可以帮助就保护优先事项做出明智的决定。例如，能够了解各地区在生物多样性的产生和传播中发挥的作用是确定正确措施以确保其保护的关键。”
合著者Himmah Rustiami，Bogoriense植物标本馆，国家研究与创新局（BRIN）生物系统学与进化研究中心，印度尼西亚茂物Cibinong补充道：“这篇论文将为热带亚洲，特别是印度尼西亚藤的生物地理和进化研究提供坚实的基础。”
