随着山脉的增长，它们推动了新物种的进化

山不仅美丽，而且往往拥有地球上最丰富的物种多样性。我们早就知道这一点了——自从普鲁士地理学家和博物学家亚历山大·冯·洪堡于 18 世纪首次攀登安第斯山脉以来。但没有人真正弄清楚为什么。

一种流行的假说是这样的：山脉之所以有这么多不同的物种，是因为山脉在板块碰撞中抬升，这一过程创造了更多的环境，因此也为新物种提供了更多适应的机会。然而，根据最近发表在《美国国家科学院院刊》上的一项研究，这一假说迄今为止从未得到过任何明确的定量检验。

许多其他研究也关注过某一植物群的多样性，结果似乎支持流行的假设。“这种说法经常被提出。该假设通常包含这些研究的叙述，但从未通过定量比较在时间和空间上进行过明确的测试，”这项研究的共同作者、芝加哥菲尔德博物馆植物学副馆长理查德·里说。

Ree 和同事发现，中国横断山脉于 800 万年前形成，其多样化速度是同一时期喜马拉雅山脉的两倍多，虽然距离很近，但历史要悠久得多。

从地质学角度来说，横断山脉相当年轻——喜马拉雅山脉的年龄是横断山脉的两倍多，形成于大约 2000 万年前。但横断山脉的生物多样性十分丰富：雷说，横断山脉拥有中国境内 30,000 种维管束植物（基本上包括除苔藓以外的所有植物）的三分之一以上。

苏黎世大学系统与进化植物学系助理教授科林·休斯（Colin Hughes）并未参与这项研究，他表示研究人员“取得了重大进展”。

“自 19 世纪以来，我们就知道这个世界的一部分非常多样化，”休斯说。“但直到现在，还没有人以任何方式全面了解这个热点的进化历史，所以这是一项具有里程碑意义的研究。”

为了验证山脉隆升会以更快的速度带来更多物种的假设，雷和他的同事星耀武比较了横断山脉、喜马拉雅山脉和相连的青藏高原的 19 组植物的进化历史。

“这些山峰的年龄不同，而且彼此相邻，这为我们提供了一次自然的实验。”雷说道。

利用由 DNA 序列和古代化石数据生成的进化树，Ree 和 Wu 能够证实，过去八百万年里横断山脉的巨大构造隆升确实与快速的多样化相吻合。

只有当研究人员将所有 19 个植物群作为一个整体考虑时，这种模式才会显现出来。“[实地研究者] 倾向于一次关注一个植物群并讲述它们的故事，”Ree 说。“在这种情况下，你不一定能看到更大的图景 [以这种方式]，因为每个单独的植物群都没有信号的统计能力来告诉你这种模式。”

Ree 认为，下一步是研究隆升可能对进化产生更直接影响的结果。例如，多样化可能更可能发生在某些栖息地或海拔高度。Hughes 认为，未来的研究可以根据植物的栖息地将它们分开，例如高海拔高山地带的喜马拉雅蓝罂粟和低海拔森林地带的针叶树和枫树，以了解不同地区的多样性如何变化。“我认为不同栖息地的多样化历史可能有所不同，”他说。

正如横断山脉的多样性是通过与喜马拉雅山脉进行比较来评估的一样，这些新数据可能为另一座山脉物种的进化提供见解。休斯说，山脉通常与周围的低地隔绝，因此被称为“天空岛”。这种隔离使得对一座山与另一座山的比较研究变得有趣，因为细微的变量可能会使同一地区的一座山与另一座山截然不同。

“我们这些研究生物多样性的人最终感兴趣的是解释每个物种的起源，”里说。“在世界各地，有些地方物种很多，有些地方物种较少，所以一个基本问题是：为什么会这样？物种丰富度为何存在这种差异？”

“如果我们希望对生命有任何基本了解，”雷说，这就是我们需要弄清楚的事情。而山脉可能是完美的实验室。