環(huán) 境

胚胎的高溫耐受能力影響物種未來分布

全球氣候變暖對動物的影響越來越受到人們的關(guān)注，卵生動物在胚胎階段較為脆弱，其對高溫的耐受能力直接影響物種遭受氣候變暖威脅的程度。以中國大陸廣泛分布的北草蜥（Takydromus septentrionalis）為研究對象，用非損傷性胚胎心率和胚胎溫度同步監(jiān)測系統(tǒng)測定北草蜥高、中、低緯度種群胚胎耐受高溫后可發(fā)現(xiàn)：北草蜥胚胎耐受高溫的能力隨緯度升高而增強，并且隨著胚胎發(fā)育耐受的溫度升高。高、中、低緯度種群的胚胎耐受高溫分別表現(xiàn)出“恒定”“鐘形”和“降低”的發(fā)育可塑性模式。通過進一步創(chuàng)建混合物種分布模型，整合胚胎耐受高溫的地理格局和發(fā)育可塑性，最終可得出結(jié)論：未來的氣候變暖現(xiàn)象確實會對不同地理種群的蜥蜴造成不同程度的威脅，其中，中低緯度蜥蜴因胚胎存活受高溫抑制而面臨更高風險。（Ecological Monographs,2021, https://doi.org/10.1002/ecm.1468）

新特提斯洋在中二疊世就已經(jīng)打開

青藏高原是由眾多地塊在不同時期逐漸拼合而成，其中拉薩地塊的古地理演化長期備受爭議。了解青藏高原上特色的古生物地理對于二疊紀時期古地理重建具有重要的指示意義。拉薩地塊中部扎布耶茶卡湖北面中二疊統(tǒng)地層中的有孔蟲動物群中，含有重要的Shanita-Hemigordiopsis組合。該生物組合最早發(fā)現(xiàn)于20世紀70年代的緬甸，但其地層時代一直無法精確測定，一般認為是中晚二疊世。而在拉薩地塊有孔蟲動物群中則發(fā)現(xiàn)了與其伴生的Kahlerina、Neoschwagerina等類，這些的時代明顯為中二疊世。對Shanita-Hemigordiopsis生物組合在全球的分布進行詳細分析研究，可證實該組合只分布于基墨里陸塊和部分岡瓦納大陸北緣。這種特殊的古地理分布很難單純地用古生物地理的緯向差異來解釋。通過結(jié)合Shanita的演化、生長環(huán)境及其他方面的證據(jù)，研究者提出了控制Shanita-Hemigordiopsis組合分布的主要因素是洋流，沿新特提斯洋的洋流對Shanita-Hemigordiopsis的擴散起到了關(guān)鍵性作用。該模式也進一步證明：新特提斯洋在中二疊世時期就已經(jīng)打開。（Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology,572, 110417）

種子植物輻射觸發(fā)晚古生代冰期

晚古生代大冰期是顯生宙以來持續(xù)時間最長、規(guī)模最大的成冰事件。這次冰期的序幕可以追溯到石炭紀最早期（約距今3.55億年前），全球氣候急劇變冷并伴隨顯著的碳循環(huán)波動。由此而形成的杜內(nèi)中期碳同位素正漂移事件（TICE）是晚古生代全球氣候由“溫室”到“冰室”轉(zhuǎn)換的重要標志性事件，表示冰期正式開始。通過對華南和越南等地5條早石炭亞紀剖面開展詳細的碳、鍶、氧同位素分析（分別指示碳循環(huán)、大陸風化和古溫度變化），以及對晚泥盆世—早石炭亞紀早期全球種子植物屬一級多樣性及其地理分布變化的詳細梳理，研究者發(fā)現(xiàn)海水的鍶同位素比值在杜內(nèi)期中期開始下降，并伴隨著碳酸鹽碳同位素值和牙形刺氧同位素值的增加。這三個同位素體系的耦合變化正對應(yīng)于種子植物早期演化階段中最重要的一次輻射事件。這說明，陸地生態(tài)系統(tǒng)演變可以通過影響地表生物地球化學循環(huán)而最終導(dǎo)致全球氣候變化。早石炭亞紀杜內(nèi)期種子植物的輻射和擴張導(dǎo)致硅酸鹽尤其是玄武質(zhì)硅酸鹽風化的增加，使得磷等陸源營養(yǎng)物質(zhì)大規(guī)模輸入到海洋中，從而促進全球海洋生產(chǎn)力的提升和有機碳埋藏量的增加；而硅酸鹽風化和有機碳的埋葬會大量地消耗大氣中的二氧化碳，最終導(dǎo)致氣候的變冷和全球氣候由“溫室”向“冰室”期的轉(zhuǎn)換。（Earth and Planetary Science Letters, 565, 116953）

亞洲三大高原至少經(jīng)歷過兩次隆升

印度次大陸和阿拉伯板塊與歐亞大陸碰撞是新生代以來在亞洲所發(fā)生的兩個最重要的板塊事件，它們最顯著的影響是促進了亞洲三大高原，即青藏高原、伊朗高原和蒙古高原的形成。這三個高原的形成大大改變了亞洲的地形、地貌、氣候、環(huán)境，以及生物的進化。毛茛科植物中散播能力較弱的菟葵屬可作為模式類群，研究亞洲三大高原的隆升歷史。通過整合系統(tǒng)發(fā)育、分化時間和生物地理分析，研究人員認為菟葵屬的地理分布格局與青藏高原、伊朗高原和蒙古高原在不同歷史時期的隆升密切相關(guān)，由此提出：青藏高原至少發(fā)生了兩次隆升，分別在晚始新世和漸新世—中新世交界期；而伊朗高原和蒙古高原也至少發(fā)生了兩次隆升，分別在中新世中期和中新世晚期。對所有菟葵屬物種的標本數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計后，依據(jù)經(jīng)緯度提取海拔信息可發(fā)現(xiàn)：海拔變化對菟葵屬的分化起到重要作用。海拔分布進化重建顯示菟葵屬最近共同祖先分布的最高海拔僅約1800米，結(jié)合生物地理分析，支持“青藏高原中部存在一東西走向的峽谷”的假說，而且，該峽谷存在于約4000萬年前，海拔高度不足2300 米。（Proceedings of The Royal Society B, 288(1948), https://doi.org/10.1098/rspb.2021.0281）

亦敵亦友的微塑料

微塑料一般指直徑小于5毫米的塑料顆粒，是一種造成污染的新型載體。自從微塑料的概念從2004年被提出以來，海洋、土壤等生態(tài)系統(tǒng)中微塑料污染及其環(huán)境風險逐漸受到廣泛關(guān)注。然而，對生產(chǎn)農(nóng)業(yè)地膜的可降解生物塑料 — 羥基丁酸和羥基戊酸共聚物（PHBV）的研究卻發(fā)現(xiàn)，微塑料對植物根際和非根際土壤微生物群落結(jié)構(gòu)及其功能，竟然能起到一些有益的作用。植物根際土壤微生物能夠利用PHBV作為碳源，從而提高特定微生物的生長速率，使微生物生物量在微塑料際土中比在非根際土中更為活躍。此外，土壤中PHBV的存在也改變了不同分類水平上的土壤細菌群落的結(jié)構(gòu)，提高了植物根際相關(guān)功能酶的活性。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，由于農(nóng)業(yè)地膜的使用，農(nóng)田中的微塑料廣泛存在。將研究思路放寬，也許可以讓被當作“全民公敵”的微塑料“將功補過”，改善土壤理化性質(zhì)、微生物群落及植物生長模式，成為人類的朋友。（Soil Biology and Biochemistry, 156, 108211）