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科学家将“隐藏的生物多样性危机”描述为物种内的变异消橘和美失

生物 2022-01-20 00:03:17

加州大学圣克鲁斯分校 自然一直是艺术灵感和材料的来源,物种间和物种内的变异是艺术和文化的重要贡献者

这幅画展示了红点鲑的种内变异,是从北美野生物种采集的天然植物色素中创造出来的,包括西方红雪松(树皮)、赤桤木(球果)、鹿角漆树(浆果)和红点鲑(浆果)

荣誉:西蒙·德·罗切斯 一项新研究的作者认为,物种内变异的快速丧失是一种隐藏的生物多样性危机,这项研究着眼于这种变异如何支持基本的生态功能以及大自然为人类提供的好处

这项研究发表在3月1日的《自然生态与进化》杂志上,强调需要更好地理解和保护物种内的变异,以保护自然对人类的贡献

加州大学圣克鲁斯分校的生态学和进化生物学教授、相应的作者埃里克·帕尔科瓦茨说:“生物多样性不仅仅意味着物种的数量,当我们关注物种层面的灭绝时,我们忽略了故事的一部分。”

“种内变异是生物多样性被忽视的一个方面,但它对人类有价值,我们需要开始认识到这一点,并保护这种形式的生物多样性

" 由第一作者西蒙·德斯·罗切斯领导的一项早期研究表明,物种内变异的丧失会产生严重的生态后果。西蒙·德斯·是加州大学圣克鲁斯分校的博士后研究员,现就职于华盛顿大学

这让德·罗切斯和帕尔科瓦克斯思考他们的发现对自然为人类提供的价值和服务的更广泛的影响,从森林材料和清洁水到商业渔业和天然产品衍生的药物

在这项新的研究中,他们调查了科学文献,研究表明种内变异如何支持生态系统服务和自然对人类贡献的其他方面

他们发现了各种物种之间有据可查的联系,包括鱼类和商业渔业、昆虫和作物授粉、木本植物和林业产品、许多不同的作物及其野生祖先等等

“有一整套记录在案的案例,包括当我们失去种内变异时会发生什么的几个例子,”帕尔科瓦茨说

“最好的例子之一是商业渔业,在这方面,各种鱼类有助于稳定总人口

" 例如,鲑鱼亚种群在当地适应不同流域的条件,即使环境波动导致一些亚种群数量下降,而另一些亚种群数量增加,总种群数量仍保持稳定

鲑鱼的这种“组合效应”被水坝破坏了,水坝阻止了亚种群进入重要的产卵栖息地,而孵化场的生产则减少了遗传变异

鲑鱼种内变异的丧失会导致繁荣-萧条的种群循环,这对渔业的长期价值是有害的

红树林(上图)、珊瑚和海带森林等基础物种的种内变异有助于在快速变化的气候面前保持生态系统的弹性

荣誉:西蒙·德·罗切斯 德斯·罗切斯指出,人们长期以来依赖于家养的和农业上重要的物种的变异

她说:“我们与数百个驯化物种的共同进化历史的特点是,我们不断选择物种中不寻常和有益的变异。”

“我们经常走得太远,因此失去了驯化物种的关键遗传多样性

我们依靠与遗传变异更大的野生型或祖先群体(如果他们存在的话)的远缘繁殖来恢复这种多样性

" 帕尔科瓦茨说,具有药用价值的植物为种内变异的价值提供了其他有据可查的例子

“同一植物物种的不同品种可能有不同的化合物,具有不同的药用特性,例如不同的抗疟药物,这取决于它们所来自的植物的遗传多样性

" 作者强调了与当地和土著群体合作的重要性,他们对物种内变异和他们使用的自然产品和服务之间的关系有着深刻的了解

“我们需要利用当地的知识系统来帮助我们理解这些联系,”帕尔科瓦茨说

他指出,西方科学主要关注物种层面的灭绝,只有研究最充分的生物群体才是从种内变异的角度来描述的

例如,在国际自然保护联盟(IUCN)评估的所有物种中,只有约1%被评估为低于物种水平,其中许多物种的多样性急剧下降

“有强有力的证据表明,种内变异的丢失可能是一个非常普遍的问题,但我们甚至不知道丢失了什么,”帕尔科瓦茨说

他说,现在可以采取切实可行的措施来更好地记录这种变化,保护生物多样性,并保护其对人类福祉的贡献

例如,新的基因组工具可用于快速、系统地表征物种内的变异

这种种内差异可以直接纳入生物多样性评估,例如自然保护联盟和生物多样性和生态系统服务政府间科学政策平台(科学政策平台)所做的评估

作者说,解决生物多样性的这一方面应该是全球保护努力的主要目标

“现有的证据强烈表明,研究和保存种内变异的好处将远远超过成本,”帕尔科瓦茨说

他指出物种内部的变异是适应性进化的原材料

在一个快速变化的世界中,这种变化对于使物种适应不可预测的未来条件至关重要

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