自然:地球上的生命組織遵循一條簡單而隱蔽的規則,即“核心到過渡組織”

地球上的生命組織遵循一條簡單而隱蔽的規則,即“核心到過渡組織”。

幾個世紀以來,生物地理學家一直在假設這一現象,而一項新的研究最終通過對五個不同生物類群的地理分布數據,找到了這一現象的實證證據。

這表明,大多數物種起源於“核心區域”,但那些適應高溫和幹旱的物種往往會在這些區域之外的地區定居。

地球擁有極其非凡而多樣的生物群落,全球數百萬物種賴以生存。(喬治·盧卡斯僅利用加利福尼亞州的自然奇觀,就成功地為《星球大戰》創造了一個遙遠的星係。)盡管生命似乎在各個國家和各大洲(當然,南極洲除外)的分布相對均勻,但一項新的研究表明,生物多樣性並非像地球一樣均勻分布,而是一種“核心到過渡”的組織。

這是本月初發表在《自然生態與進化》雜誌上的一篇新文章得出的見解。該文章分析了生物體如何在地球表麵劃分為不同的生物地理區域(或生物區)。一個由來自瑞典、西班牙和英國的國際科學家組成的團隊研究了生命之樹上不同分支物種的全球分布圖,這些分支包括兩棲動物、鳥類、蜻蜓、哺乳動物、海鰩、爬行動物,甚至樹木。由於生命類型如此多樣,研究人員預計物種分布會因環境和曆史因素而發生巨大變化。

然而,他們發現,世界各地的生命都以非常相似的過程繁衍生息。首先,有一個核心區域,生命似乎在這裏蓬勃發展,然後物種傾向於從那裏向外輻射——因此形成了“核心到過渡”的組織結構。

“在每個生物區域,總有一個核心區域,大多數物種都生活在那裏,”該研究的共同作者、於默奧大學的魯本·貝爾納多-馬德裏在一份新聞聲明中說道。“從這個核心區域,物種向周邊地區擴展,但隻有一小部分物種能夠存活下來。這些核心區域似乎為物種的生存和多樣化提供了最佳條件,充當了生物多樣性向外輻射的源頭。”

這些“核心”區域極其重要,因為它們僅覆蓋了地球表麵約30%的麵積,但卻比其他70%的麵積擁有更多的生物多樣性。這些區域的進化很可能是因為它們最初是躲避過去氣候事件(例如末次盛冰期)帶來的破壞的避難所。該研究還表明,物種必須能夠很好地適應高溫和幹旱,才能在這些核心生物區域之外的新區域定居。

“這種模式的可預測性及其與環境過濾因素的關聯,有助於更好地理解生物多樣性如何應對全球變化,”胡安卡洛斯國王大學這項研究的合著者華金·卡拉塔尤德在一份新聞聲明中表示。

當然,這種“核心到過渡”組織模式並非新概念。幾個世紀以來,生物地理學家已經大量闡述了這種現象,但這是首次有經驗證據證實這些長期存在的懷疑。了解生命與這些生物區域之間的關係,有助於製定保護決策,同時預測某些物種如何應對一種新型的氣候不確定性——人為氣候變化。
作者寫道:“我們的‘核心到過渡’假說和結果表明,通過揭示區域熱點的起源以及隨後物種向其他生物地理區域遷移的過程,可以更好地理解物種豐富度的全球變化。”

“Our core-to-transition hypothesis and results

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