作为生物多样性引擎的山脉：隆起如何影响物种进化
作为生物多样性引擎的山脉：隆起如何影响物种进化。来源：uux.cn/Unsplash/CC0公共领域
（神秘的地球uux.cn）据印第安纳大学：印第安纳大学的研究人员共同撰写的一项新研究揭示了塑造山脉的力量如何影响物种的进化。在《科学》杂志发表的题为“山脉隆起和地形对生物多样性的直接影响”的研究中，研究人员发现，随着山脉的升高，生物多样性也在增加，这表明地质过程在地球上生命的形成中起着直接作用。
在他们的研究中，作者利用先进的计算机模型探索了物种如何随着景观的变化而进化，他们的发现揭示了构造抬升的速度和幅度与新物种的产生之间的密切联系，特别是在啮齿动物等小型哺乳动物中。
这些发现对进化生物学、古生物学和保护具有重大意义。通过在地质活动和生物多样性之间建立直接联系，该研究为理解过去数百万年来气候和构造变化如何塑造生态系统提供了一个框架。
该研究由马萨诸塞大学阿默斯特分校博士后研究员、印第安纳大学前博士后研究员Eyal Marder、地球与大气科学副教授Brian Yanites等人共同撰写。
山区作为生物多样性热点
几十年来，科学家们观察到山区拥有令人难以置信的多样性生命。然而，目前尚不清楚高生物多样性是由对景观变化的进化过程引起的，还是由其他因素引起的。
这项新的研究提供了证据，表明山脉的崛起通过创造新的栖息地和隔离种群，直接促进了物种多样性，从而形成了新物种。
该团队建立在“Adascape”的基础上，这是一个专门的计算机模型，模拟物种如何随着不断变化的景观而进化，并开发了新的特殊计算机程序来创建一个虚拟世界，在这个世界里，他们可以观察到不同物种如何随着数百万年来山脉的缓慢形成而变化和生长。
计算机模型帮助科学家们了解了新物种是如何出现的，以及动物是如何应对不断上升的山脉的。
Yanites教授指出：“模拟显示，随着山脉的升高，物种会适应新的海拔高度，并在地理上变得孤立，从而通过一种称为外来物种形成的过程刺激新物种的出现。”。
揭示联系
为了了解造山运动和生物多样性之间的联系，研究人员在2000万年的时间尺度上进行了模拟。他们从一片平坦的土地开始，那里居住着一种类似啮齿动物的哺乳动物。随着虚拟山脉的形成，这些动物分散并适应了周围的环境，最终进化成多种不同的物种。
这项研究的一个关键方面是研究山区的生物多样性模式与邻近低地的生物多样性相比较，在那里化石记录更为常见。
研究人员发现，虽然物种起源于山区，但许多物种最终传播到较低的海拔地区，这有助于解释古代化石记录中的模式。例如，大约1500万年前，美国西部化石生物多样性的激增可能与被称为盆地和山脉省的地理区域内当地山脉和沉积物汇的增长有关。
Marder博士说：“这项研究为我们提供了关于地球物理过程如何影响生命多样性的新见解。”。“这也突显了正在进行的地质变化在未来将如何继续影响生物多样性。”
Yanites教授强调了将地质学和生物学相结合在理解进化中的重要性。他说：“我们通常认为景观是进化的被动背景，但这项研究表明，它们是塑造生物多样性的积极参与者。”。
此外，这项研究可能有助于指导保护工作；随着气候变化和人类活动改变山区生态系统，了解物种如何应对环境变化可以为保护这些地区的生物多样性提供策略。
环保主义者或许能够利用这些发现来预测哪些物种最容易受到环境变化的影响，并制定有针对性的策略来保护山区生物多样性。
研究生命进化的新方法
研究人员认为，他们的建模方法可以应用于其他类型的景观和物种群，为研究环境变化的长期影响提供了一种新方法。未来的工作可能会整合化石证据和遗传数据，以进一步验证这些模型，并完善关于物种如何进化以应对不断变化的景观的预测。
重要的是，这项研究强调了地球地质和生物历史之间的深刻联系，揭示了建造山脉的力量也塑造了周围生命的多样性。
