近日，我校生命科學(xué)學(xué)院施蘇華教授課題組在保護(hù)生物學(xué)領(lǐng)域國(guó)際頂級(jí)期刊《Global Change Biology》上在線(xiàn)發(fā)表了最新研究成果“Extremely low genetic diversity across mangrove taxa reflects past sea level changes and hints at poor future responses”。該研究結(jié)合基因組數(shù)據(jù)分析與生態(tài)數(shù)據(jù)調(diào)查，發(fā)現(xiàn)在過(guò)去十萬(wàn)年海平面的快速變化過(guò)程中，紅樹(shù)植物雖然存活卻極大地丟失了遺傳多樣性，現(xiàn)存紅樹(shù)植物的遺傳多樣性水平與氣候改變時(shí)的死亡率存在顯著負(fù)相關(guān)，未來(lái)海平面變化對(duì)紅樹(shù)林生態(tài)系統(tǒng)具有很大威脅。
隨著全球氣候變暖，海平面將快速上升。IPCC（政府間氣候變化專(zhuān)門(mén)委員會(huì)）報(bào)告預(yù)測(cè)海平面在21世紀(jì)將可能上升高達(dá)一米。生長(zhǎng)在熱帶亞熱帶海岸潮間帶并具有重要生態(tài)功能的紅樹(shù)林首當(dāng)其沖。作為海陸交界處的濕地生態(tài)系統(tǒng)，紅樹(shù)林在消風(fēng)減浪，促淤造陸，支撐海岸生物食物網(wǎng)，固碳等方面有極重要的作用。此外，熱帶亞熱帶海岸低海拔地帶是全球人口分布密集區(qū)，紅樹(shù)林的庇護(hù)直接關(guān)系人類(lèi)的福祉。因此，保護(hù)紅樹(shù)林不僅在科學(xué)界，更在全社會(huì)受到廣泛關(guān)注。2007年，澳大利亞James Cook University的Norman Duke 教授等人在《Science》雜志上撰文發(fā)出警示，到本世紀(jì)末我們可能將生活在一個(gè)沒(méi)有紅樹(shù)林的地球上。今年４月，習(xí)近平總書(shū)記在視察廣西北海紅樹(shù)林保護(hù)區(qū)時(shí)亦做出“把海洋生物多樣性濕地生態(tài)區(qū)域建設(shè)好”的重要指示。
海南清瀾港紅樹(shù)林景觀(guān)
今天看起來(lái)生機(jī)勃勃的紅樹(shù)林仰仗其演化出的促淤造陸，與海岸同進(jìn)退的本領(lǐng)成功地經(jīng)歷了歷史上多次海平面變化的考驗(yàn)。然而，籍此樂(lè)觀(guān)地預(yù)計(jì)紅樹(shù)林的未來(lái)命運(yùn)很可能是人類(lèi)的一廂情愿。該研究采集了印度馬來(lái)地區(qū)6個(gè)紅樹(shù)物種的26個(gè)群體，利用二代測(cè)序技術(shù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)全部6種紅樹(shù)不管在本地群體內(nèi)還是大尺度地理區(qū)域水平遺傳多樣性都遠(yuǎn)低于對(duì)照的近緣物種?；谄渲腥N紅樹(shù)植物基因組重測(cè)序數(shù)據(jù)的成對(duì)序列馬爾可夫溯祖分析發(fā)現(xiàn)紅樹(shù)的有效群體大小在過(guò)去十萬(wàn)年伴隨著海平面變化急速降低，至今仍處于極低的水平。同時(shí)該研究團(tuán)隊(duì)聯(lián)合廈門(mén)大學(xué)王文卿教授團(tuán)隊(duì)和海南東寨港紅樹(shù)林國(guó)家自然保護(hù)區(qū)鐘才榮等對(duì)數(shù)年前由于降雨量突增和出?？诒欢氯仍?qū)е潞Ｄ蠉u亞龍灣紅樹(shù)植物大量死亡的事件進(jìn)行了詳細(xì)的生態(tài)學(xué)調(diào)查，統(tǒng)計(jì)紅樹(shù)植物和伴生底棲動(dòng)物的生存情況。綜合紅樹(shù)遺傳多樣性和生態(tài)調(diào)查數(shù)據(jù)兩方面分析后發(fā)現(xiàn)不同紅樹(shù)物種死亡率的差異較大，且和各物種遺傳多樣性存在顯著負(fù)相關(guān)。
這項(xiàng)研究指出，現(xiàn)存的遺傳多樣性極低的紅樹(shù)植物演化潛能較小，廣泛的海岸建設(shè)限制了紅樹(shù)植物向內(nèi)陸撤退的物理空間，紅樹(shù)林面臨非常嚴(yán)重的脅迫。為了更好地保護(hù)紅樹(shù)林，該文提出建設(shè)保護(hù)區(qū)時(shí)僅圈住紅樹(shù)林現(xiàn)生分布區(qū)不夠，還應(yīng)該留出充分的緩沖區(qū)以幫助紅樹(shù)林應(yīng)對(duì)未來(lái)海平面上升。
該課題研究獲得了國(guó)家自然科學(xué)基金委重點(diǎn)項(xiàng)目，國(guó)家重點(diǎn)研究和發(fā)展計(jì)劃等項(xiàng)目的支持。我院施蘇華教授是論文通訊作者，博士生郭子驍、博士后黎新年和特聘研究員何子文是論文共同第一作者。施蘇華教授團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期致力于紅樹(shù)植物適應(yīng)性演化與生態(tài)基因組學(xué)研究，近兩年在包括Molecular Biology and Evolution, National Science Review, Molecular Ecology, Global Change Biology，New phytologist等知名期刊發(fā)表了多篇研究文章。
論文鏈接：http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/gcb.13968/full
