自然:地球上的生命组织遵循一条简单而隐蔽的规则,即“核心到过渡组织”

地球上的生命组织遵循一条简单而隐蔽的规则,即“核心到过渡组织”。

几个世纪以来,生物地理学家一直在假设这一现象,而一项新的研究最终通过对五个不同生物类群的地理分布数据,找到了这一现象的实证证据。

这表明,大多数物种起源于“核心区域”,但那些适应高温和干旱的物种往往会在这些区域之外的地区定居。

地球拥有极其非凡而多样的生物群落,全球数百万物种赖以生存。(乔治·卢卡斯仅利用加利福尼亚州的自然奇观,就成功地为《星球大战》创造了一个遥远的星系。)尽管生命似乎在各个国家和各大洲(当然,南极洲除外)的分布相对均匀,但一项新的研究表明,生物多样性并非像地球一样均匀分布,而是一种“核心到过渡”的组织。

这是本月初发表在《自然生态与进化》杂志上的一篇新文章得出的见解。该文章分析了生物体如何在地球表面划分为不同的生物地理区域(或生物区)。一个由来自瑞典、西班牙和英国的国际科学家组成的团队研究了生命之树上不同分支物种的全球分布图,这些分支包括两栖动物、鸟类、蜻蜓、哺乳动物、海鳐、爬行动物,甚至树木。由于生命类型如此多样,研究人员预计物种分布会因环境和历史因素而发生巨大变化。

然而,他们发现,世界各地的生命都以非常相似的过程繁衍生息。首先,有一个核心区域,生命似乎在这里蓬勃发展,然后物种倾向于从那里向外辐射——因此形成了“核心到过渡”的组织结构。

“在每个生物区域,总有一个核心区域,大多数物种都生活在那里,”该研究的共同作者、于默奥大学的鲁本·贝尔纳多-马德里在一份新闻声明中说道。“从这个核心区域,物种向周边地区扩展,但只有一小部分物种能够存活下来。这些核心区域似乎为物种的生存和多样化提供了最佳条件,充当了生物多样性向外辐射的源头。”

这些“核心”区域极其重要,因为它们仅覆盖了地球表面约30%的面积,但却比其他70%的面积拥有更多的生物多样性。这些区域的进化很可能是因为它们最初是躲避过去气候事件(例如末次盛冰期)带来的破坏的避难所。该研究还表明,物种必须能够很好地适应高温和干旱,才能在这些核心生物区域之外的新区域定居。

“这种模式的可预测性及其与环境过滤因素的关联,有助于更好地理解生物多样性如何应对全球变化,”胡安卡洛斯国王大学这项研究的合著者华金·卡拉塔尤德在一份新闻声明中表示。

当然,这种“核心到过渡”组织模式并非新概念。几个世纪以来,生物地理学家已经大量阐述了这种现象,但这是首次有经验证据证实这些长期存在的怀疑。了解生命与这些生物区域之间的关系,有助于制定保护决策,同时预测某些物种如何应对一种新型的气候不确定性——人为气候变化。
作者写道:“我们的‘核心到过渡’假说和结果表明,通过揭示区域热点的起源以及随后物种向其他生物地理区域迁移的过程,可以更好地理解物种丰富度的全球变化。”

“Our core-to-transition hypothesis and results

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