芬兰的研究人员认为，地球极地地区独特的光照环境创造了条件，导致北极和南极周围出现环极杂交区。这些极端条件增加了物种间生殖物候的同步性，即迫使所有物种进入一个更小的繁殖窗口。这将长期维持生物多样性。

在最近发表的一篇研究论文中，芬兰图尔库大学亚北极生态学教授KariSaikkonen和他的同事提出了一种新理论，即地球极地光环境在跨越数百万年的地质时间尺度上维持生物多样性的作用。这项研究发表在《一个地球》杂志上。

地球昼夜长度的特点是赤道地区全年昼夜时间相等，远离赤道的地区季节性变化较小，靠近两极的地区昼夜长度季节性变化较大。在北极圈和南极圈内，这导致了长达数月的独特现象，即夏季24小时白天的“午夜太阳”现象和冬季“极夜”现象，此时太阳连续数月不升出地平线。

塞科宁说：“我们理论的核心是假设极地的极端光照环境会在两极地区形成混合区。”

与温度不同，日照长度是一个稳定的环境因素，它会随纬度不断变化，但不受当地或全球气候的影响。因此，许多生物，尤其是光合生物(如植物和许多微生物)已经适应了利用日照长度的季节性变化来进行繁殖等活动。

由于它们利用光作为信号，极地地区的光照环境增加了近亲植物物种同时开花的可能性。这反过来又为物种杂交创造了机会。

杂交是指生物体与其他物种或品种进行繁殖。杂交可以是有意为之，例如，许多农作物之间杂交以产生特定的所需特性，也可以是当物种彼此接近且具有足够的生物相容性时自然发生的。

“尽管杂交在几乎所有生物群体中都很常见，但它作为维持生物多样性的力量所起的作用尚未得到充分理解。杂交还可能涉及回交，即杂交个体与原始物种的个体交配。这使得基因可以从一个物种转移到另一个物种，同时创造出适应不同环境条件的新基因组合，”Saikkonen说。

在较低纬度地区，季节之间日照长度的细微变化不会导致遗传上不同的种群、亚种或属于同一物种复合体的变种之间的繁殖时间重叠，也不会促进杂交。

“因此，在地球变冷和变暖的周期中，物种分布范围会随着纬度的变化而变化，从而导致物种之间反复出现隔离和接触。这会导致物种的混合和分化，并在漫长的地质时期内创造出新的生物多样性，”Saikkonen说。

微生物在生物多样性的发展和维持中发挥着至关重要的作用

自生命起源以来，微生物就在现存生物多样性的进化中发挥着关键作用，并在维持和促进全球生物多样性方面持续发挥着重要作用。

“微生物无处不在，越来越多的证据表明，由于微生物生命周期短，它们具有很高的适应潜力。许多微生物对光敏感，影响几乎所有动植物的健康。由于所有动植物都有不同的微生物群，因此应该将它们作为一个整体来对待，”Saikkonen指出。

在新的研究中，Saikkonen和同事们假设了感光微生物如何帮助植物适应极地地区。

气候变化和生物多样性丧失是人类历史上对生态系统和生态系统服务的最大全球威胁之一。地球极地地区正以前所未有的速度变暖——比地球平均速度快2-4倍。

“气候模型预测，到本世纪末，北极海冰将融化。在同一时期，南极洲无冰面积将从现在的约2%增加到近25%。仅西南极洲冰川的融化就会导致海平面上升5米，在未来几十年或几个世纪内威胁到全球10%的人口和全球许多沿海海洋生态系统，”Saikkonen说。

研究人员不仅关注物种，还关注生物的遗传多样性以及动植物重要微生物共生体的重要性，对传统的以物种为中心的生物多样性讨论提出了挑战。

“我们认为，从长远来看，生物多样性可以在受到干扰和大规模灭绝后恢复，但生态系统将随着新物种群落而重组。这要求我们更加重视确保足够的遗传、物种和物种相互作用潜力的重要性，以支持未来的多样化和生态系统功能和服务。因此，应对气候变化导致的生物多样性丧失非常重要，”Saikkonen说。

版权说明：本站所有作品图文均由用户自行上传分享，仅供网友学习交流。若您的权利被侵害，请联系我们

标签：