高寒植物是高山隆升后植物适应极端或极限生存环境的产物。在严酷的自然环境中，高寒植物进化出特殊的抗寒、抗旱、抗紫外线的机制，是人类重要的基因宝库。全球高寒生物区约有1万种高等植物，研究高寒地区生物多样性的起源与演变及对环境变化的响应，不但可以认识山地多样性形成的过程，还可以用来预测未来气候变化对高寒植物多样性的影响。
青藏高原及周边的横断山和喜马拉雅山区被称为世界屋脊和第三极，拥有全球海拔最高的高寒生态系统及最丰富的高寒植物多样性。此前，科学界根据不同的研究方法得到的结果显示，青藏高原及周边的横断山和喜马拉雅山区的高寒生物多样性的形成时间可能很古老也可能很年轻，这成为一个长期困扰科学界的谜。
日前，来自中国科学院西双版纳热带植物园的星耀武研究团队揭开了这一谜底。研究发现，横断山高寒植物多样性的积累始于早渐新世（距今约3000万年），是世界上已知起源最早的高寒生物区。该研究成果于近日在线发表在国际权威学术期刊《科学》杂志。
为了回答青藏高原及周边的横断山和喜马拉雅山区高寒地区植物多样性的起源时间及成分来源，从而深入解析该地区的多样性演化过程，揭示其与环境变化之间的关系，研究人员选取横断山及其邻近高寒生物区多样性较高的18个被子植物类群共计3798种植物，整合地理分布区和生物区的演化建立了一个新的生物地理模型，分别计算不同地区就地演化速率和迁移速率以及多样性随时间的积累。
研究结果显示，横断山高寒植物多样性的积累自3000万年前开始，之后，分别在距今2300万年至1500万年和1000万年至700万年两个时期就地演化速率加快，是新近纪（距今2300万年到260万年）降温、造山运动与季风演化共同作用的结果。除就地演化外，横断山高寒植物多样性的另一主要来源是非高寒植物（中低海拔）迁移至高寒生物区适应性演化而来，而喜马拉雅和青藏高原的高寒类群主要来源都是横断山，横断山分别贡献了迁入喜马拉雅和青藏高原高寒类群总量的42%和44%。因此，横断山不仅是保存该地区最丰富高寒物种的博物馆，也是整个青藏—喜马拉雅—横断山地区高寒生物多样性起源的摇篮。
研究人员认为，横断山高寒地区种子植物达3000种以上，约占全球高山植物的30%。高寒生物多样性形成历史，对认识与其毗邻的青藏高原和喜马拉雅的生物多样性形成历史至关重要，并且在其中扮演了非常关键的角色。
（杨 振 中国科学院西双版纳热带植物园供稿）
