树木需要风才能繁殖。气候变化正在破坏这一过程。

树木需要风才能繁殖。气候变化正在破坏这一过程。

树木看似静止不动,但运动是它们生活中很重要的一部分。加州大学伯克利分校植物生物地理学博士后研究员马修·克林说,为了繁殖,许多树木依靠风来传播花粉和种子。

克林领导的一项研究于 4 月 27 日发表在《美国科学院院刊》上,研究了风向如何影响树木种群之间的 DNA 交换。他们的研究结果表明,风力和风向等因素有助于塑造森林景观的基因构成。

克林说,随着气候变暖,一些植物在目前的环境中将无法茁壮成长,它们需要移居到历史上较凉爽的地方才能保持舒适的温度范围(对于许多植物来说,这种情况已经发生了)。但关于植物究竟如何到达那里仍有许多问题,他说,“植物运动中最大的不确定领域之一与风有关”,因为风的传播很难大规模测量。

Kling 和他的合著者、加州大学伯克利分校综合生物学教授 David Ackerly 利用 72 篇之前发表的科学论文收集了全球近 100 个不同树种的近 2,000 个树种的遗传数据。研究人员利用这些遗传数据,将其与他们开发的“风向”模型进行比较,该模型基于三十年来的每小时风力数据。

克林说,风模型为我们预期的种子和花粉在广阔地理范围和长期内传播的方式提供了预测。“而遗传数据则提供了一个测量估计,完全独立于风数据,可以预测种子和花粉过去在广阔地域内传播的方式。”作者随后将风模型的预测与观察到的遗传模式进行了比较,使他们能够测试风是否真的在驱动它们。

[阅读更多:你丢失的货物可能会毁掉数千英里外的海滩]

“我们发现证据表明,种子和花粉的迁移往往优先发生在盛行风方向,”克林说。换句话说,种子和花粉被顺风带走的次数比被逆风带走的次数多。他们还发现,位于顺风方向(即风吹方向)的种群总体上通常具有更大的遗传多样性。此外,他们还发现,由强风连接的不同树种群彼此之间的相似性要高于由弱风连接的不同树种群,这表明这些树种群之间正在发生迁移。

“从很多方面来看,这篇论文的发现都是可以预见的——许多专注于植物的研究人员已经了解了花粉和种子通过风传播之间的联系,以及这些因素如何促进或限制繁殖、传播、连通性和遗传多样性,”温哥华岛大学的进化生物学家 Jasmine Janes(未参与这项研究)在给《大众科学》的电子邮件中写道。“这篇论文的有趣之处在于,它将许多这些想法结合在一起,并在一系列数据集上进行了测试”,这样科学家和森林管理者就可以更深入地了解广泛的模式。

克林说,了解一种树种的分布范围在气候变化下如何快速迁移很重要,但考虑不同的遗传适应性如何在特定树种的种群之间传播也很重要。“我们可以想象,随着时间的推移,不同气候和不同物种分布地区的种群可能已经进化出不同的适应性,以便在特定的气候条件下更好地生存,”克林说。

“随着气候变暖,这些基因变异能够在物种范围内的不同种群中传播将变得非常重要,以帮助其他种群更好地适应未来的变暖条件。”

<<:  人们过去常常喝一种特殊的尿液来治疗晕动病

>>:  14 张令人着迷的照片,记录了疫情期间和疫情之外的世界

推荐阅读

人类的回声定位是真实存在的——你也许能够做到

本周你学到的最奇怪的事情是什么?好吧,不管是什么,我们保证如果你听PopSci的热门播客,你会得到一...

关于可持续航空燃料的所有疑问,我们来解答

目前,航空业约占全球碳排放量的 3%——每年约 9000 亿吨二氧化碳。随着越来越多的人选择乘飞机出...

年轻恒星周围的尘埃团有一天可能会形成行星

欧洲南方天文台 (ESO) 拍摄的一张恒星新图像提供了一些线索,说明像气态巨星木星这样巨大的行星是如...

政府正在调查特斯拉司机为何可以在驾驶时玩纸牌

美国国家公路交通安全管理局 (NHTSA) 正在正式调查特斯拉“乘客游戏”系统的“驾驶员分心潜力”,...

《小雪谍糖》的魅力与评价:感人的故事和深刻的人物

小雪姑娘糖 - 感人的故事和迷人的人物2001年至2002年播出的电视动画《小雪人糖》是一部给观众带...

谷歌期待已久的基于 Web 的操作系统即将面世

官方消息:谷歌正计划用一款基于 Chrome 浏览器的全新网络操作系统取代您电脑上的 Windows...

世界上已知最大的深海珊瑚礁比佛蒙特州还大

科学家在美国东海岸发现了世界上最大的深海珊瑚礁。这片面积达 6.4 英亩的珊瑚礁从佛罗里达州的迈阿密...

幕末义人传恋爱-全面回顾历史与激情的故事

幕末义人传浪漫综合评论与推荐■ 公共媒体电视动画系列■ 原创媒体漫画■ 播出时间2013年1月7日 ...

日本附近发现的新水母可能含有大量毒液

一支日本和巴西科学家小组发现了一种带有独特标记的奇特新水母。圣乔治十字水母( Santjordia ...

白宫评估人工智能的未来

今天,白宫发布了两份关于人工智能的报告。《为人工智能的未来做好准备》着眼于人工智能的现状、未来发展的...

在新的太空望远镜拍摄的寒冷图像中看到螺旋星系令人难忘的“骨架”

有些骷髅闪闪发光,却并不可怕。一张遥远星系的新图像向我们展示了隐藏在螺旋星系之下的东西与我们的眼睛看...

在巴西,计算能力的爆炸式增长正在彻底改变天气预报

在里约热内卢,当大西洋上空出现一场特大风暴时,就像几年前的一场风暴一样,一个下午内就会有数百人丧生,...

现代青春科幻动画杰作《HELLO WORLD》的魅力与评价

《你好,世界》——与未来人一起讲述的青春科幻爱情故事■ 公共信息《HELLO WORLD》是一部动画...

利用这些特价课程包开启科技职业生涯

毫无疑问,未来属于科技。现在,如果你想要确保自己的职业生涯不会因未来而改变,你可能已经厌倦了人们鼓吹...

我们没有给予尼安德特人足够的信任

在艺术复原作品中,尼安德特人通常手持长矛。大多数考古学家认为尼安德特人是熟练的猎人,我们在尼安德特人...