贝勒大学
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贝勒大学生物学博士生威廉·J·领导的新研究
Matthaeus和生物学教授约瑟夫·怀特博士
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，研究了在大约3.4亿年至2.85亿年前的古生代时期，植物耐冻性如何影响森林覆盖和水文，提出了用植物功能数据改进过去和未来的气候预测
这个高度跨学科的合作项目包括贝勒地质学博士后研究员乔恩·里奇，以及来自美国其他几个州的气候科学家、地质学家和古植物学家
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和欧洲机构
这项发表在《美国国家科学院院刊》上的研究表明，植物冻结会限制整个超大陆泛古陆森林覆盖的地理分布
在此期间，有冰川间冰期循环和持续的低温期
根据耐冻植物生理学的限制，冰冻的最低温度可能会限制树栖植物的生存能力
“植物可以告诉我们它们生长的时间和地点，因为植物有基本的需求，有点像人
但是因为植物不能四处移动来获得它们需要的东西，它们必须建立它们的‘身体’来很好地为它们生长的地方工作，”Matthaeus说
“正因为如此，植物化石不仅包含了这些植物的功能信息，还包含了它们在3亿年前所面临的环境信息
" 在一些地区，低森林覆盖率增加了淡水和沉积物的地表径流
泛古陆冰川期和间冰期之间，冰冻引起的径流变化很大，可能导致淡水径流中的矿物质、沉积物、有机物和营养物水平因地点而异，进入河流、河岸和沿海海洋环境
研究人员将气候建模和生态系统过程建模相结合，模拟了晚古生代冰河时期的树栖植被
因为现有的全球气候模型预测没有考虑到当代和古生代植物功能特征的差异，研究人员使用化石来源的植物特征数据来模拟全球生态系统过程
“即使这里使用的化石记录样本有限，冰冻对3亿年前植物群落的影响也是显而易见的
我们将基于化石的植物功能推断与全球气候建模相结合，让古老的地球复活
这是一对关键的学科组合，可以解开自然历史之谜，”Matthaeus说
全球气候模型显示，冰冻温度几乎是全球性的，甚至可能是森林覆盖分布的一个限制因素
不到25%能够支撑植被的未冰川土地全年保持在冰点以上
研究人员认为，在宾夕法尼亚纪，植物广泛而反复地暴露在冰冻的温度下，影响了晚古生代植物生理的所有方面的进化
“气候模型通常用于研究地球过去每月或更长时间尺度的平均温度趋势
然而，这种方法忽略了极端温度，而极端温度对植物的功能和生存至关重要
这项研究的一个新颖的方面是，我们专注于植物在宾夕法尼亚纪可能忍受的模型模拟的每日温度变化，”索菲亚一世说
合著者，密歇根大学古气候学和科学计算博士候选人
作者认为，将化石来源的古植物学数据纳入深层气候建模，可以改善对过去地球系统的预测和理解，并有助于未来的气候变化模型
“这些方法的进一步发展可能成为了解地球远古时期全球生态系统基础的桥梁
通过了解整个自然历史中事物是如何运作的，我们有更好的机会了解自己的未来，”Matthaeus说
怀特认为这项研究巩固了贝勒在该领域的领先地位，尤其是在博士研究和学术成就方面
“先生
Matthaeus的成功可以归功于他天生好奇的头脑和杰出的计算技能，凭借他在进化生物学和数学方面的学位，为他提供了成功解决如此困难的问题的准备。”
“他还博览群书，受益于与学科专家的直接互动，其中许多人是他的合著者，此外还有其他贝勒大学教师的指导，如古植物学家博士
地球科学副教授丹·佩佩和博士
伯恩德·泽希曼，显微镜和成像中心主任和副教授
"
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