从安第斯山脉到地中海盆地，地球上的某些地区比其他地区拥有更多的物种。 新物种是否会选择在亚马逊雨林等动植物多样性“热点”地区形成？

为了寻找答案，研究人员站在缺氧的山脉和灼热的沙漠中，分析新生物在地球上这些看似严酷和荒凉的地区繁衍生息的可能性。

《科学》杂志 12 月 11 日发表的一份报告驳斥了新物种往往在亚马逊雨林等生物多样性丰富的地区进化的假设。 研究人员提出了一个新的多样性悖论——新物种在“冷点”形成的速度比在“热点”更快。

“这项研究为最大的新热带鸟类群体——鸣禽亚目收集了令人印象深刻的系统发育数据集。” 法国巴黎艺术与科学大学的 Hlne 没有参与这项研究，她在同一篇评论文章中写道。

“这项研究加深了我们对世界如何相互联系的理解，不仅对于植物和动物，而且对于地球也是如此。” 德克萨斯大学埃尔帕索科学学院院长说道。

生命在哪里进化

目前，有多种生态假百思特网说试图解释生物多样性的纬度格局和生成速率。

根据进化时间假说，热带地区更古老，因此有更多的时间积累物种，即使热带和温带之间的多样化率没有任何差异。

然而，分歧率假说假设物种在热带地区积累得更快，要么因为它们是生物多样性的“摇篮”，物种形成率高，要么因为它们是生物多样性的“博物馆”，物种灭绝率低。

指出，直到最近，系统发育和古生物学数据普遍支持分化率假说，甚至有证据表明，多样性达到顶峰的热带地区物种形成率更高。

告诉记者，绘制进化相关性是理解物种丰富度梯度起源背后的生态和进化过程的关键，但对于物种丰富的群体来说，这些信息仍然不完整，即使对于鸟类等研究最多的生物体也是如此。

直到，来自路易斯安那州立大学、德克萨斯大学埃尔帕索分校和哈佛大学的研究人员整理分析了亚鸣鸟的全面基因组数据，发现沙漠和山顶等物种并不丰富的地方却为快速多样化提供了更多机会。

物种形成率和物种丰富度之间的这种负相关性与上述假设相矛盾，并与最近对不同海拔鸟类、鱼类和开花植物的纬度研究相呼应。

40年前“开始”8年研究

该项目始于 2012 年，当时百思特网来自北美和南美的研究机构联手尝试使用基因组数据构建亚鸣鸟物种级系统发育数据集。 这些鸟类占热带美洲所有鸟类的三分之一，其特征和栖息地差异很大——从安第斯雪线到亚马逊低地，从云雾森林到沙漠。

现就职于哈佛大学的布拉沃和德克萨斯大学埃尔帕索分校是该项目的博士后研究员。

Bravo 等人收集并分析了 1940 个亚鸣鸟基因样本的大型数据集，代表了来自 24 个国家的 1306 个亚鸣鸟物种中的 1287 个（98.5%）。 这些样本来自世界各地 21 个博物馆的标本。 大约 40 年前，博物馆的科学家们开始收集基因样本。

“这项研究中使用的这些非凡标本是博物馆工作人员、学生、工作人员和研究人员数十年实地考察的结果，他们花费了大量时间、金钱，并冒着健康风险从世界各地收集这些标本，”共同研究人员弗雷德说。该论文的作者、路易斯安那州立大学生物科学系教授。

例如，路易斯安那州立大学自然科学博物馆是世界上最古老、最大的自然科学博物馆之一，提供了本研究中研究的 1,287 种鸟类中 747 种的组织样本。

布拉沃和同事还花了几个月的时间搬运装满液百思特网氮的重型低温储存设备，以保存从亚马逊地区偏远溪流和安第斯山脉崎岖山脉收集的组织样本。

博物馆研究人员在困难的条件下和有限的预算下工作了数十年，记录了热带地区迅速消失的多样性，多样性悖论被揭示出来，”

布拉沃还告诉《中国科学报》，“我们能够完成这个项目，是因为许多当地科学家的辛勤工作，他们毕生致力于研究和保护这种多样性。其中一些样本可以追溯到18世纪末和19世纪。” 最初，稀有、濒危和灭绝的物种都被包括在内。”

改变的不仅仅是知识

通过分析这些组织样本的 DNA，研究人员能够绘制鸣禽亚目主要种群的遗传关系图，描述该物种的进化历史，并为进一步探索驱动物种多样性的机制创建一个框架。

研究人员发现，虽然寒冷地区可能极其干燥和不稳定，但它们也相对空旷，为新物种的进化提供了空间。 相比之下，像亚马逊雨林这样的生物多样性热点地区是物种随着时间逐渐积累的结果。

“我们的结果揭示了一个模型，其中物种在极端环境中形成得更快，并在中间环境中积累，形成热带生物多样性热点。” 该论文的资深作者、路易斯安那州立大学生物科学系教授美国罗布说。

他们还认为，他们对这些数据的分析表明，在亚鸣禽多样性的热点地区，物种起源是缓慢的而不是快速的，而且时间，而不是物种形成率，解释了它们的多样性梯度。

此外，报告指出，保护快速变化的热带景观的努力不仅需要关注物种丰富的亚马逊地区，还需要关注物种多样性较低但对新物种贡献过多的地区，例如寒冷的安第斯山脉。

值得注意的是，参与这项研究的许多鸟类学家来自科学界历史上代表性不足的群体，包括拉丁裔和女性研究人员。 例如，许多研究人员来自拉丁美洲（哥伦比亚、巴西、乌拉圭和委内瑞拉），路易斯安那州立大学自然科学博物馆派出团队获取类似样本，所有团队均由女性领导。

“这篇论文不仅标志着我们对热带进化的理解发生了变化，而且还标志着对鸟类学领域文化、专业知识和观点多样性的认可和欣赏，”田纳西大学副教授、资深作者利兹说。 。

最后，认为这些发现提出了一个紧迫的新问题：多样性热点是否是物种形成的冷点，或者随着多样性的积累，它们是否从热点变成了冷点？

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