环 境

胚胎的高温耐受能力影响物种未来分布

全球气候变暖对动物的影响越来越受到人们的关注，卵生动物在胚胎阶段较为脆弱，其对高温的耐受能力直接影响物种遭受气候变暖威胁的程度。以中国大陆广泛分布的北草蜥（Takydromus septentrionalis）为研究对象，用非损伤性胚胎心率和胚胎温度同步监测系统测定北草蜥高、中、低纬度种群胚胎耐受高温后可发现：北草蜥胚胎耐受高温的能力随纬度升高而增强，并且随着胚胎发育耐受的温度升高。高、中、低纬度种群的胚胎耐受高温分别表现出“恒定”“钟形”和“降低”的发育可塑性模式。通过进一步创建混合物种分布模型，整合胚胎耐受高温的地理格局和发育可塑性，最终可得出结论：未来的气候变暖现象确实会对不同地理种群的蜥蜴造成不同程度的威胁，其中，中低纬度蜥蜴因胚胎存活受高温抑制而面临更高风险。（Ecological Monographs,2021, https://doi.org/10.1002/ecm.1468）

新特提斯洋在中二叠世就已经打开

青藏高原是由众多地块在不同时期逐渐拼合而成，其中拉萨地块的古地理演化长期备受争议。了解青藏高原上特色的古生物地理对于二叠纪时期古地理重建具有重要的指示意义。拉萨地块中部扎布耶茶卡湖北面中二叠统地层中的有孔虫动物群中，含有重要的Shanita-Hemigordiopsis组合。该生物组合最早发现于20世纪70年代的缅甸，但其地层时代一直无法精确测定，一般认为是中晚二叠世。而在拉萨地块有孔虫动物群中则发现了与其伴生的Kahlerina、Neoschwagerina等类，这些的时代明显为中二叠世。对Shanita-Hemigordiopsis生物组合在全球的分布进行详细分析研究，可证实该组合只分布于基墨里陆块和部分冈瓦纳大陆北缘。这种特殊的古地理分布很难单纯地用古生物地理的纬向差异来解释。通过结合Shanita的演化、生长环境及其他方面的证据，研究者提出了控制Shanita-Hemigordiopsis组合分布的主要因素是洋流，沿新特提斯洋的洋流对Shanita-Hemigordiopsis的扩散起到了关键性作用。该模式也进一步证明：新特提斯洋在中二叠世时期就已经打开。（Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology,572, 110417）

种子植物辐射触发晚古生代冰期

晚古生代大冰期是显生宙以来持续时间最长、规模最大的成冰事件。这次冰期的序幕可以追溯到石炭纪最早期（约距今3.55亿年前），全球气候急剧变冷并伴随显著的碳循环波动。由此而形成的杜内中期碳同位素正漂移事件（TICE）是晚古生代全球气候由“温室”到“冰室”转换的重要标志性事件，表示冰期正式开始。通过对华南和越南等地5条早石炭亚纪剖面开展详细的碳、锶、氧同位素分析（分别指示碳循环、大陆风化和古温度变化），以及对晚泥盆世—早石炭亚纪早期全球种子植物属一级多样性及其地理分布变化的详细梳理，研究者发现海水的锶同位素比值在杜内期中期开始下降，并伴随着碳酸盐碳同位素值和牙形刺氧同位素值的增加。这三个同位素体系的耦合变化正对应于种子植物早期演化阶段中最重要的一次辐射事件。这说明，陆地生态系统演变可以通过影响地表生物地球化学循环而最终导致全球气候变化。早石炭亚纪杜内期种子植物的辐射和扩张导致硅酸盐尤其是玄武质硅酸盐风化的增加，使得磷等陆源营养物质大规模输入到海洋中，从而促进全球海洋生产力的提升和有机碳埋藏量的增加；而硅酸盐风化和有机碳的埋葬会大量地消耗大气中的二氧化碳，最终导致气候的变冷和全球气候由“温室”向“冰室”期的转换。（Earth and Planetary Science Letters, 565, 116953）

亚洲三大高原至少经历过两次隆升

印度次大陆和阿拉伯板块与欧亚大陆碰撞是新生代以来在亚洲所发生的两个最重要的板块事件，它们最显著的影响是促进了亚洲三大高原，即青藏高原、伊朗高原和蒙古高原的形成。这三个高原的形成大大改变了亚洲的地形、地貌、气候、环境，以及生物的进化。毛茛科植物中散播能力较弱的菟葵属可作为模式类群，研究亚洲三大高原的隆升历史。通过整合系统发育、分化时间和生物地理分析，研究人员认为菟葵属的地理分布格局与青藏高原、伊朗高原和蒙古高原在不同历史时期的隆升密切相关，由此提出：青藏高原至少发生了两次隆升，分别在晚始新世和渐新世—中新世交界期；而伊朗高原和蒙古高原也至少发生了两次隆升，分别在中新世中期和中新世晚期。对所有菟葵属物种的标本数据进行统计后，依据经纬度提取海拔信息可发现：海拔变化对菟葵属的分化起到重要作用。海拔分布进化重建显示菟葵属最近共同祖先分布的最高海拔仅约1800米，结合生物地理分析，支持“青藏高原中部存在一东西走向的峡谷”的假说，而且，该峡谷存在于约4000万年前，海拔高度不足2300 米。（Proceedings of The Royal Society B, 288(1948), https://doi.org/10.1098/rspb.2021.0281）

亦敌亦友的微塑料

微塑料一般指直径小于5毫米的塑料颗粒，是一种造成污染的新型载体。自从微塑料的概念从2004年被提出以来，海洋、土壤等生态系统中微塑料污染及其环境风险逐渐受到广泛关注。然而，对生产农业地膜的可降解生物塑料 — 羟基丁酸和羟基戊酸共聚物（PHBV）的研究却发现，微塑料对植物根际和非根际土壤微生物群落结构及其功能，竟然能起到一些有益的作用。植物根际土壤微生物能够利用PHBV作为碳源，从而提高特定微生物的生长速率，使微生物生物量在微塑料际土中比在非根际土中更为活跃。此外，土壤中PHBV的存在也改变了不同分类水平上的土壤细菌群落的结构，提高了植物根际相关功能酶的活性。在农业生产过程中，由于农业地膜的使用，农田中的微塑料广泛存在。将研究思路放宽，也许可以让被当作“全民公敌”的微塑料“将功补过”，改善土壤理化性质、微生物群落及植物生长模式，成为人类的朋友。（Soil Biology and Biochemistry, 156, 108211）