Tin tức Vũ trụ TV

Sự hình thành núi và gió mùa cổ đại đã giúp tạo ra một điểm nóng đa dạng sinh học hiện đại

Ngày:
Aug 02, 2020
Tóm lược:

Các nhà nghiên cứu đã kiểm tra đời sống thực vật ở dãy núi Hengduan của Trung Quốc, dãy núi Himalaya và cao nguyên Qinghai-Tây Tạng. Sử dụng DNA để xây dựng cây gia đình của các loài, họ đã học được rằng sự đa dạng của thực vật ở khu vực đó ngày nay có thể bắt nguồn từ các dãy núi mới hình thành cách đây 30 triệu năm và các cơn gió mùa xuất hiện sau đó. Đó là một ví dụ cụ thể về sự thay đổi khí hậu và môi trường ảnh hưởng đến sự sống trên Trái đất.

Share:
CÂU CHUYỆN ĐẦY ĐỦ

Một thực vật được sử dụng bởi các nhà nghiên cứu làm nghiên cứu thực địa ở dãy núi Hengduan. Tín dụng: Deren Eaton
Một thực vật được sử dụng bởi các nhà nghiên cứu làm nghiên cứu thực địa ở dãy núi Hengduan.
Tín dụng: Deren Eaton

Một trong những câu hỏi lớn trong sinh học là tại sao một số loài thực vật và động vật được tìm thấy ở một số nơi mà không phải là những nơi khác. Tìm hiểu làm thế nào các loài tiến hóa và lan rộng, và tại sao một số nơi giàu loài hơn những nơi khác, là chìa khóa để hiểu và bảo vệ thế giới xung quanh chúng ta. Núi tạo ra một phòng thí nghiệm tốt cho các nhà khoa học giải quyết những câu hỏi này: núi là nơi có hàng tấn đa dạng sinh học, một phần là do tất cả các môi trường sống khác nhau ở các độ cao khác nhau. Trong một nghiên cứu mới về Khoa học (Science), các nhà nghiên cứu đã kiểm tra đời sống thực vật ở dãy núi Hengduan của Trung Quốc, dãy núi Himalaya và cao nguyên Qinghai-Tây Tạng. Sử dụng DNA để xây dựng cây gia đình của các loài, họ đã học được rằng sự đa dạng của thực vật ở khu vực đó ngày nay có thể bắt nguồn từ các dãy núi mới hình thành cách đây 30 triệu năm và các cơn gió mùa xuất hiện sau đó. Đó là một ví dụ cụ thể về sự thay đổi khí hậu và môi trường ảnh hưởng đến sự sống trên Trái đất.

Rick Ree, người phụ trách Bảo tàng Field của Chicago và là tác giả của nghiên cứu Khoa học cho biết: “Bài viết này giải quyết câu hỏi cơ bản về lý do tại sao có rất nhiều loài ở một số nơi trên thế giới mà không phải là những loài khác. Sự hình thành của cộng đồng rất giàu loài này được thúc đẩy bởi việc xây dựng núi cổ và sau đó là ảnh hưởng của gió mùa. Sự đa dạng sinh học mà chúng ta thấy ngày nay đã được định hình sâu sắc bởi địa chất và khí hậu.”

Bài viết tập trung vào các loài thực vật mọc phía trên treeline (được gọi là vùng núi cao) ở dãy núi Hengduan phía tây nam Trung Quốc. Đó là một phần cực kỳ thú vị của thế giới, đó là một khu vực tương đối nhỏ chứa một phần ba các loài thực vật ở Trung Quốc. Trong dãy núi Hengduan, chúng ta có thể nhìn thấy những khu rừng lá kim, dòng sông băng ào ạt, thung lũng hiểm trở và những đồng cỏ chỉ có rất nhiều hoa dại. Một số loài hoa có thể quen thuộc với những người làm vườn phương Tây, bao gồm Đỗ Quyên và Delphiniums.

Ree và các đồng nghiệp của ông muốn tìm hiểu cách thức thực vật được phân phối ở các vùng núi cao của dãy núi Hengduan, Hy Mã Lạp Sơn và Cao nguyên Thanh Hải-Tây Tạng và cách chúng đến đó ngay từ đầu. Để tìm ra điều đó, họ đã chuyển sang tái tạo phylogenetic: về cơ bản, sử dụng DNA và các mảnh bằng chứng hóa thạch chính để ghép các cây gia đình của cây, trở lại hàng chục triệu năm.

Một đồng cỏ núi cao đầy hoa trên dãy núi Hengduan. Ảnh: Rick Ree, Bảo tàng hiện trường
Một đồng cỏ núi cao đầy hoa trên dãy núi Hengduan.
Ảnh: Rick Ree, Bảo tàng hiện trường

Các nhà nghiên cứu đã so sánh DNA của các loài thực vật khác nhau sống trong khu vực, xác định mức độ liên quan chặt chẽ của chúng với nhau và cách chúng tiến hóa. Nếu chúng ta có trình tự DNA cho một loạt các loại thực vật khác nhau, bằng cách xem xét sự khác biệt trong DNA của chúng và sử dụng thực vật hóa thạch làm điểm chuẩn cho việc các loài mới phát sinh trong bao lâu, chúng ta có thể đoán được cách tổ tiên chung của chúng cách đây bao lâu sống và tìm ra cây gia đình có ý nghĩa nhất.

Trong nghiên cứu này, Ree và các đồng nghiệp của mình đã có thể truy tìm nguồn gốc của các loài thực vật núi cao ở Cao nguyên Hengduan, Hy Mã Lạp Sơn và Thanh Hải-Tây Tạng. Nhiều loài thực vật đầu tiên tiến hóa ở dãy núi Hengduan. Sau đó, khi mảng kiến ​​tạo Ấn Độ va chạm với châu Á, từ từ tạo ra những ngọn núi mới, một loạt các môi trường sống mới hình thành nên các sườn núi và trong các thung lũng bên dưới. Và khi những ngọn núi mới hình thành, khu vực này bắt đầu trải qua những cơn gió mạnh dữ dội hơn, có thể là do những ngọn núi đã thay đổi những cơn gió thịnh hành, tạo ra điều kiện thời tiết mới.

Hiệu ứng kết hợp của việc xây dựng núi và gió mùa giống như đổ nhiên liệu máy bay lên ngọn lửa khởi nguồn của loài này. Gió mùa không chỉ đơn giản là cung cấp thêm nước cho thực vật phát triển, nó có vai trò to lớn trong việc tạo ra địa hình gồ ghề hơn. Nó gây ra xói mòn, dẫn đến các thung lũng sâu hơn và các dãy núi sâu hơn.

Ree nói giải thích: “Lý thuyết là, nếu bạn tăng độ chắc chắn của cảnh quan, bạn sẽ dễ bị hạn chế di chuyển vì di chuyển qua thung lũng sâu hơn thung lũng nông. Vì vậy, bất cứ khi nào bạn bắt đầu tăng độ loang lổ và rào cản giữa dân số, bạn mong đợi sự tiến hóa sẽ tăng tốc.”

Những đỉnh núi phủ tuyết của dãy núi Hengduan, với những cây ở phía trước. Ảnh: Rick Ree, Bảo tàng hiện trường
Những đỉnh núi phủ tuyết của dãy núi Hengduan, với những cây ở phía trước.
Ảnh: Rick Ree, Bảo tàng hiện trường

Và đó chính xác là những gì nhóm nghiên cứu đã tìm thấy trong việc tái tạo cây gia đình di truyền của thực vật: khi cảnh quan ngày càng trở nên gồ ghề theo thời gian, các quần thể thực vật bị cô lập hiện nay đã tách ra thành các loài riêng biệt của chúng, dẫn đến sự đa dạng sinh học mà chúng ta thấy ngày nay.

Ngoài việc cho thấy sự thay đổi địa chất và khí hậu trong 30 triệu năm qua ảnh hưởng đến sự lan rộng của thực vật ngày nay, Ree lưu ý rằng nghiên cứu này có ý nghĩa để hiểu rõ hơn về sự thay đổi khí hậu mà Trái đất hiện đang trải qua.

Nghiên cứu này làm sáng tỏ các điều kiện theo đó chúng ta trở nên giàu có và đa dạng sinh học nghèo nàn. Các hệ sinh thái núi có xu hướng rất nhạy cảm với những thứ như sự nóng lên toàn cầu, bởi vì các sinh vật sống ở đó phụ thuộc vào độ cao và nhiệt độ chặt chẽ. Hiểu được sự thay đổi môi trường lịch sử ảnh hưởng đến thực vật núi cao hai mươi triệu năm trước có thể giúp chúng ta dự đoán khí hậu ngày nay như thế nào thay đổi sẽ ảnh hưởng đến con cháu của chúng ta.


Nguồn truyện:

Tài liệu được cung cấp bởi Field Museum . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa cho kiểu dáng và độ dài.


Tạp chí tham khảo :

  1. Wen-Na Đinh, Richard H. Ree, Robert A. Spicer, Yao-Wu Xing. Sự lắp ráp cổ xưa và theo hướng gió mùa của hệ thực vật núi cao ôn đới giàu nhất thế giới . Khoa học , 2020; 369 (6503): 578 DOI: 10.1126 / khoa học.abb4484

Bài viết liên quan

Bài viết mới