当植物学家在加勒比海的深山中寻找物种多样性的起源时,他们意外地勾勒出了一幅被遗忘在时间深处的飞鸟航线图。
这是一次“无心插柳”的科学发现。佛罗里达自然历史博物馆的研究员安德烈·纳兰霍及其团队最初的目标并非候鸟,而是试图揭开海地岛,也就是伊斯帕尼奥拉岛西南部拉奥特地块植物物种高度富集的奥秘。在他们眼中,鸟类原本只是种子传播过程中一个令数据变得复杂的变量,但在《林奈学会植物学杂志》最新发表的研究中,正是这些“快递员”揭示了加勒比群岛之间古老的生物纽带。
研究发现,拉奥特地块物种多样性的源头并非如预想般来自本岛的其他地区,而是远隔重洋的古巴东部。证据指向了一个结论:在漫长的地质年代里,鸟类曾沿着特定的路线,在古巴与海地之间进行规律的跨海飞行。
如今,伊斯帕尼奥拉岛约34%的植物物种为特有种,其中许多仅蜷缩在拉奥特这一条山脉之中。“它是生物多样性热点中的热点,”纳兰霍说道。作为全球36个生物多样性热点地区之一,加勒比群岛正面临严峻挑战。拉奥特地块所在的皮克马卡亚国家公园虽是加勒比地区最古老的保护区之一,但在过去35年里,受海地动荡局势和经济困境所迫,周边村民为获取木柴维持生计,已导致该地区75%的森林毁于一旦。
这项研究建立在长达百年的野外考察基础之上,其源头可追溯至瑞典植物学家埃里克·埃克曼。1917年,埃克曼被瑞典皇家科学院“软硬兼施”派往海地,开启了一段极具传奇色彩的考察生涯。
埃克曼以古怪著称:他在山间行走时几乎不带补给,饿了吃几块饼干,渴了就喝凤梨科植物叶簇积攒的雨水——哪怕里面满是奇怪的生物。正是凭借这种近乎自虐的执着,埃克曼在海地和古巴共采集了35000份植物标本,发现了2000个新种。
六十年后,佛罗里达自然历史博物馆承袭了埃克曼的足迹。1983年,在哺乳动物学策展人查尔斯·伍兹的率领下,一支涵盖了鸟类学、古生物学、昆虫学和植物学的精英团队再次深入拉奥特地块。负责植物调研的是沃尔特·贾德教授,一位同样不知疲倦的学者。与埃克曼的严厉不同,贾德充满热忱,甚至在科考队成员集体染病、自己边呕吐边观察的情况下,依然能为发现新植物而兴奋不已。
当时的考察证实,拉奥特地块的森林正迅速消失,被农田和烧炭留下的焦黑残躯取代。科学家们抢救性地记录了生物多样性清单,这些在2014年动荡局势恶化前采集的标本,成为了今日研究的无价之宝。
拉奥特地块并非古老的山脉,其身世更像是一段从海洋奔向天空的航程。当多米尼加的中央山脉已屹立超过65000万年时,包含拉奥特在内的蒂伯龙半岛还只是浅海中的一片高原。
数百万年来,海洋生物的遗骸在此沉积,形成厚达1000米的石灰岩层。随着地壳板块的推挤,这片海床像揉面团一样被折叠升起,在大约600万年前浮出水面。这种被称为“犬牙石灰岩”的地貌,在侵蚀作用下变得锐利如“奶酪擦子”,布满了隐藏在植被下的陷坑。
在低海拔地区,海地人称之为“石林”的原始森林曾郁郁葱葱,但如今90%已不复存在。而在高海拔地区,森林则呈现出独特的景观:湿润的云雾林与干燥的松树草原在山岭间交错。特有的西印度松只有在父辈火烧自焚后,种子才能在大面积的灰烬中萌发。
为何野牡丹科植物能在拉奥特地块如此繁盛?研究团队分析了该地区64种野牡丹科植物(其中44种为特有种)的基因。
通过DNA测序并构建生命之树,研究人员计算出这些物种的起源年代。结果显示,从古巴东部到拉奥特的“飞鸟航线”异常繁忙。除了160万年前的那次“快递”,在600万年、400万年和250万年前,分别都有不同的野牡丹物种沿此路径迁徙并定居。
研究提出了一个有趣的假说:野牡丹在古巴东部起源于极度贫瘠且富含重金属的蛇纹石土壤。为了在那种极端环境下生存,这些植物进化出了中和毒素的生理机制。这种对抗重金属的能力,恰恰让它们在面对拉奥特地块高酸碱值的石灰岩环境时游刃有余。
即使拥有对抗重金属的韧性和鸟类传播的广度,这些植物仍难以抵御气候变化的威胁。随着全球升温,高度依赖高海拔狭窄生态位的特有物种将无处可退。它们被困在坚硬的岩石与变热的天空之间,即使是跨海而来的飞鸟,也无法在消失的森林中为它们找到下一个避难所。
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