“邊緣種群”對生物多樣性的重要性

加拿大三分之二以上的生物多樣性是由只出現(xiàn)在最北部的物種組成的。生物學(xué)家長期以來一直在爭論應(yīng)該投入多少精力來保護這些“邊緣群體”。對它們有利的一個論點是，隨著氣候變暖，它們可能特別適合引導(dǎo)它們的物種向北遷移。

麥吉爾大學(xué)的進化生態(tài)學(xué)家安娜哈格里夫斯和皇后大學(xué)的克里斯埃克特開始使用小型開花植物Rhinanthus minor(也稱為黃色撥浪鼓)來尋找答案?！安豢煞裾J(rèn)，它不是最有吸引力的植物，”哈格里夫斯說。“但從實驗上來說，它真的很棒。我們可以在秋天的任何地方播種，到明年秋天，它們可以完成整個生命周期。這讓我們可以測試植物是否能適應(yīng)它們來自的海拔，以及它們是否能在物種目前生長的地方生存。用動物做這個很難！'

在阿爾伯塔省落基山脈海拔1200米的地方進行的一項為期三年的實驗中，研究人員在一個海拔高度移植了20000多顆種子，以觀察山里最高的植物是否最適合在高海拔地區(qū)定居。為了測試涼爽的夏天是否能阻止物種在斜坡上生長，他們將一些實驗植物周圍的空氣加熱成塑料球果，就像小溫室一樣。

他們最近發(fā)表在《生態(tài)快報》上的研究結(jié)果表明，涼爽的夏天限制了黃色撥浪鼓的分布，并阻止了它在更高的海拔生長。這個物種最高邊緣的植物可以通過開花早來適應(yīng)高海拔的夏天，所以它們可以讓低海拔的植物種子失敗。

實驗還產(chǎn)生了一個令人驚訝的結(jié)果：來自附近山區(qū)的高海拔“超邊緣種群”在物種高海拔范圍以上的自然和溫暖的土地上表現(xiàn)優(yōu)于所有其他種群。因此，如果這個群體有如此偉大的基因，為什么這些超級基因不能傳播到只有一公里遠(yuǎn)的其他高海拔人群呢？研究人員認(rèn)為，這是一個成功的基因型被困在孤立的邊緣人群的例子。如果是這樣，促進邊緣人群的基因流動可能是幫助他們應(yīng)對環(huán)境變化的一種方式。

像大多數(shù)密集實驗一樣，這個實驗集中在一個物種上。哈格里夫斯說：“我們的結(jié)果很重要，不是因為它們預(yù)測了其他物種會做什么，而是因為它們是我們生物學(xué)家首先需要考慮的意想不到的模式。

三年的山野工作也產(chǎn)生了一些難忘的瞬間。一次，野外工作人員爬上一根升降桿，以避開一只正在田野上啃食漿果的灰熊。還有一次，研究人員不得不鏟雪來種植這個季節(jié)的最后一個高海拔地區(qū)；然后在黑暗中滑下山，回到他們的車上。

然而，當(dāng)花哨的實驗室設(shè)備和計算機模型在生態(tài)研究中日益占據(jù)主導(dǎo)地位時，該項目也提醒人們，有時它不能取代實地考察。

哈格里夫斯說：“這項研究表明，重要的進展仍然可以——有時只能來自——精心設(shè)計的現(xiàn)場實驗，這些實驗不需要昂貴的設(shè)備，但需要創(chuàng)造力、視野和成千上萬的人?！薄叭绻覀兿胫来笞匀皇侨绾芜\作的，我們需要不斷花時間?！?

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