世界最古老的苔藓比恐龙更长寿,但可能无法在气候变化中幸存

世界最古老的苔藓在地球不断变化的地貌中存活了超过 4 亿年,但气候变化发生的速度超过了它的适应能力

close up of green moss.

塔卡基亚苔藓是世界上已知最古老的苔藓。它的生存正受到快速变化的气候的威胁。

气候电讯 | 近 4 亿年来,世界最古老的苔藓在地球不断变化的地貌中幸存了下来。

塔卡基亚,科学家们这样称呼这个属,它经历了冰河时代和大规模物种灭绝,并忍受了一个又一个自然变暖和冷却的时代。它比恐龙更长寿,并且在第一批哺乳动物行走在地球上时就已存在。

甚至在 5000 万年前喜马拉雅山的剧烈诞生期间,当当时的岛屿印度撞击亚洲并将山脉从地面抬升起来时,这种苔藓也幸存了下来。它今天仍然生长在那里,在高山之巅,在地球上最寒冷和最恶劣的环境之一中。


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然而,塔卡基亚 可能终于遇到了对手。人为造成的气候变化正在以快于其适应能力的速度提高全球气温,威胁着这种柔软的绿色苔藓走向灭绝。

科学家警告说,如果全球气温继续以目前的速度攀升,它可能会在 100 年内从喜马拉雅山消失。

这是在喜马拉雅山边缘的冰雪覆盖的青藏高原上进行十多年连续研究得出的黯淡结论。科学家们在《细胞》杂志上发表了他们的研究结果,警告说在“近 4 亿年的进化和韧性之后,这个物种现在正面临灭绝”。

青藏高原是地球上今天塔卡基亚 存在的少数几个地方之一,也是其两个物种——它只有两个物种——在同一地点共存的唯一地点。在北美洲西部、日本和东亚其他地区的偏远角落也可以找到其中一种或另一种物种。

150 多年来,它一直是科学界感兴趣的来源。塔卡基亚 是科学家威廉·米滕在 1860 年代初期在喜马拉雅山发现的——但他当时并不确定它是什么。他起初认为它可能是一种苔类植物,一种类似于苔藓但又与苔藓不同的生物。

直到 1990 年代,科学家们才意识到塔卡基亚 实际上是一种苔藓。然后,他们以科学家 Noriwo Takaki 的名字重新命名了它,Noriwo Takaki 是认识到其独特特征的研究人员之一。

从那时起,科学家们拼凑出了这种生物有多么特殊。分子研究表明,塔卡基亚 可能在大约 3.9 亿年前从其早期现已灭绝的进化祖先中分离出来。这意味着它很可能比科学已知的任何其他陆地植物在地球上存在的时间都长。

从外表上看,它在数百万年里没有太大变化。有史以来发现的最古老的塔卡基亚 化石可以追溯到 1.65 亿年前——它看起来与覆盖喜马拉雅山的现代塔卡基亚 非常相似。

2005 年,来自中国的研究团队在青藏高原南部的一个角落发现了塔卡基亚 种群,它坐落在海拔 13,000 英尺以上的地方。研究人员决定在该地区建立一系列研究站点,每年访问两次,并收集有关土壤成分、温度和其他环境数据的信息。

在位于中国西藏波密县的高瓦隆东冰川附近,海拔 3,800-4,400 米的塔卡基亚野外研究点的地貌景观。图片来源:Dr. Ruoyang Hu/首都师范大学,中国北京

该地区的温度已经升高了几十年。但研究团队发现,2010 年至 2021 年间,气温急剧上升,平均每年上升约 0.77 华氏度。根据研究合著者、德国弗莱堡大学植物生物技术教授拉尔夫·雷斯基的说法,这是世界上如此高海拔地区有记录以来最快的温度升高。

他指出,一些植物能够适应高海拔地区变暖的温度,随着时间的推移,向山上更高的地方退去。但雷斯基说,“塔卡基亚 可能无法做到这一点”——至少,速度不够快,无法跟上人为造成的气候变化。

研究团队发现,自 2010 年以来,该地区塔卡基亚 种群已经每年下降约 1.6%。

该团队仍在努力弄清楚为什么塔卡基亚 在经历了数百万年的环境变化后,如此难以应对现代变暖——但他们有一些想法。

在进行基因分析后,他们发现它高度适应其生长的恶劣高海拔条件。它非常适应寒冷,并且还进化出能够承受来自太阳的强烈紫外线辐射——这是高海拔地区的特征,那里的空气更稀薄。

塔卡基亚 可能在大约 5000 万年前喜马拉雅山隆隆作响的隆升过程中迅速发展出这些适应性。

“我们的分析结果表明,塔卡基亚的进化速度远快于该地区调查的其他苔藓,”研究合著者、中国首都师范大学生物学教授、在青藏高原建立研究点的研究团队负责人何一坤在给E&E 新闻的电子邮件中说。

科学家们推测,然而,其非凡的进化现在可能正在对其产生不利影响。塔卡基亚 如此高度适应其环境,而且该地区升温如此迅速,以至于它可能比专业化程度较低的植物更挣扎。

如果全球气温持续上升,那么 3.9 亿年的进化历史可能会突然从地球表面消失。

为了解塔卡基亚 正在发生什么——不仅在喜马拉雅山,而且在世界其他地方——还有很多工作要做。雷斯基建议,未来的研究应该在加拿大或日本等地寻找塔卡基亚 种群,以调查它们在气候变暖的情况下表现如何。

与此同时,研究团队正在实验室环境中培育更多的塔卡基亚。并且它正在进行一个实验项目,将塔卡基亚 移植到青藏高原更高海拔的新地点,以观察它的生存状况。

与此同时,世界各国领导人正在努力阻止气候变化,并将全球气温控制在比工业化前水平高出 1.5 或 2 摄氏度的范围内,这是《巴黎气候协定》的主要目标。

目前尚不清楚这些目标是否足以拯救塔卡基亚。但它目前的困境带来了一些关于人类正在对地球造成的快速变化的重要教训——以及阻止这些变化的额外推动力。

雷斯基说:“塔卡基亚 见证了恐龙的兴衰,见证了我们人类的到来,现在我们可以从这种苔藓植物中学到一些关于韧性和灭绝的知识。” “你可以回顾我们生命的整个历史,也可以展望未来。从这个角度来看,这非常有趣,因为它给了我们希望,我们可以做些什么。”

转载自E&E 新闻,经 POLITICO, LLC 许可。版权所有 2023 年。E&E 新闻为能源和环境专业人士提供重要新闻。

切尔西·哈维气候电讯报道气候科学。她追踪研究人员提出的重大问题,并解释了关于全球气温的已知信息以及需要了解的信息。切尔西于 2014 年开始撰写关于气候科学的文章。她的作品曾发表在《华盛顿邮报》、《大众科学》、《男士杂志》 等刊物上。

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