横断山植物的生存智慧：环境与基因如何共同塑造生命奇迹

在地球的高山地带，尤其是像横断山这样的地方，藏着数不清的珍稀植物，它们就像大自然的 “宝藏”，拥有着丰富的物种和遗传多样性。然而，如今全球气候不断变化，这些高山植物的生存面临着巨大威胁。高山上的植物为了活下去，会想出各种办法来适应环境，就像我们会根据天气变化添减衣服一样。其中，“表型可塑性” 和 “局域适应性” 是它们最常用的两种策略，但究竟这两种策略是怎么发挥作用的，各自贡献有多大，一直是科学家们想要弄清楚的问题。

中国科学院西双版纳热带植物园的星耀武团队，选中了横断山特有的十字花科植物 —— 高蔊菜作为研究对象。高蔊菜就像横断山的 “原住民”，研究它能帮助我们揭开高山植物适应环境的秘密。为了弄清楚高蔊菜的 “生存策略”，科学家们设计了一个巧妙的实验：在 2021 - 2022 年期间，他们把 37 种不同 “基因版本” 的高蔊菜，移栽到不同海拔（2800 米和 3800 米）的 “同款家园”（同质园）里。这就好比把不同性格的孩子送到不同的学校，看看他们会有什么变化。

科学家们仔细测量了高蔊菜的 9 个和适应环境有关的 “特征”，比如开花率（可以理解为植物的 “繁殖能力”）和芥子油苷含量（类似植物的 “防御武器”）。然后，他们用复杂的统计方法，就像用一把 “精密尺子”，去衡量环境和基因分别对高蔊菜这些 “特征” 变化的影响有多大，还找出了影响高蔊菜适应环境的关键环境因素。

实验结果非常有意思！研究发现，高蔊菜的 “长相” 和 “特性” 变化，是环境和基因 “联手” 造成的。其中，纬度的差异是关键因素，它能解释 32% 的高蔊菜 “特征” 变化。具体来说，横断山北段的高蔊菜，在开花率等方面就像 “灵活的变形金刚”，能根据环境变化快速调整；而横断山南段来自不同海拔的高蔊菜，在芥子油苷含量等方面，就像 “扎根当地的小专家”，各自适应着所在区域的环境。

这项研究证明了高山植物的多样性，是山地环境和植物自身基因共同 “打造” 出来的。这不仅为科学家研究高山植物如何适应环境提供了重要证据和研究思路，也为我们保护这些珍贵的高山植物及其遗传资源，提供了科学的依据。下次当我们走进横断山，看到这些顽强生长的植物时，就会知道它们的背后，藏着环境与基因共同谱写的生命奇迹！

相关研究成果发表在植物生态学期刊Journal of Plant Ecology上。如果你对高山植物的奇妙世界感兴趣，不妨深入了解这项研究，探索更多大自然的奥秘！

图2：不同变量对高蔊菜适应性表型变异的贡献

本文作者：韩廷申

原文：山地环境和基因型共同驱动横断山特有植物的适应性进化