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为表彰学生作者的优秀研究，《Oecologia》设立奖项。罗伯特?劳施科尔布团队探讨欧洲植物开花时间进化与干旱的关联，查理?沃林研究家燕雏鸟窝卵数与端粒延长关系，成果为生态适应与发育机制研究提供新视角。
研究背景与意义
全球气候变化背景下，生物如何快速适应环境变化成为生态学核心议题。植物物候期对气候变化的响应机制、动物发育过程中生理策略与环境压力的关联等问题，尚未完全明晰。例如，植物开花时间的改变是否与干旱加剧存在进化层面的联系？动物早期发育阶段的生理调整（如端粒动态变化）如何受亲代投资和环境条件影响？这些问题不仅关乎基础科学认知，也为生物多样性保护与气候变化应对提供关键依据。
为解答上述问题，德国耶拿大学弗里德里希?席勒大学（Friedrich Schiller University, Jena）的罗伯特?劳施科尔布（Robert Rauschkolb）团队，以及美国凯尼恩学院（Kenyon College）与芝加哥大学（University of Chicago）的查理?沃林（Charlie Voirin）团队，分别在植物生态与动物生态领域展开研究。两项成果发表于《Oecologia》，并荣获 2023 年埃勒林格奖（Ehleringer Prize）与汉斯基奖（Hanski Prize），为生态学科研注入新活力。
研究机构与核心技术
- 德国耶拿大学团队：利用种子银行保存的历史种子与新采集种子，结合温室实验、分子生物学技术（如基因表达分析）及气候数据建模，探究植物表型进化驱动因素。样本涵盖多个欧洲植物物种，通过对比不同年代种子的开花时间差异，解析干旱胁迫与进化速率的关联。
- 美国凯尼恩学院与芝加哥大学团队：以家燕（Hirundo rustica）为研究对象，采集巢雏鸟的生理样本，运用端粒长度检测技术（如实时定量 PCR），分析窝卵数（brood size）与端粒动态变化的关系，结合亲代投入（如喂食频率、巢内资源分配）数据，揭示发育阶段的生理适应机制。
研究结果
1. 植物开花时间进化与干旱的相关性研究
罗伯特?劳施科尔布团队通过 “复活生态学（resurrection ecology）” 方法，将历史种子（可追溯至 20 世纪末）与现代种子置于相同温室条件下培养，观察开花时间差异，并关联近 30 年欧洲干旱指数变化。结果表明，23 个物种中有 17 种的开花时间显著提前，且提前幅度与当地干旱加剧程度呈正相关（P<0.01）。结合基因组单核苷酸多态性（SNP）分析，发现与脱落酸（ABA）信号通路相关的基因位点存在正向选择信号，提示干旱胁迫可能通过自然选择驱动开花时间的适应性进化。该研究为预测植物物候对气候变化的响应提供了实验证据，也凸显了种子银行在进化生物学研究中的重要价值。
2. 家燕雏鸟窝卵数与端粒延长的关联研究
查理?沃林团队对 120 个家燕巢进行连续监测，根据窝卵数（4-6 枚）将巢分为 “高窝卵数组” 与 “低窝卵数组”，检测雏鸟 10 日龄与 20 日龄的端粒长度变化。结果发现，高窝卵数组雏鸟在发育阶段端粒长度显著增加（ΔT=+1.2 kb），而低窝卵数组无明显变化（ΔT=±0.1 kb）。进一步分析表明，高亲代喂食频率与巢内资源充足度是关键因素，推测造血干细胞系（hematopoietic cell line）的活跃增殖可能导致端粒补偿性延长，这种现象或为动物在资源丰富条件下优化生长与生存策略的新机制。研究挑战了 “端粒缩短是衰老不可避免标志” 的传统观点，为发育生物学与生态生理学交叉研究提供了新方向。
研究结论与讨论
两项研究分别从植物适应气候变化与动物发育生理策略角度，揭示了生物与环境互作的微观机制。罗伯特?劳施科尔布团队的成果证实了干旱胁迫可作为选择压力驱动植物快速进化，这对预测植被分布变化、指导作物育种具有参考价值；查理?沃林团队则首次在鸟类中发现端粒主动延长现象，暗示早期生活条件可能通过表观遗传或细胞机制影响个体长期健康，为生态免疫学（ecoimmunology）与衰老研究提供了跨学科启示。
《Oecologia》设立学生奖项的初衷，旨在鼓励青年学者聚焦前沿科学问题。此次获奖研究不仅展现了学生科研人员的创新能力，更凸显了生态学在解决全球性挑战中的学科价值。未来，结合长期生态监测、多组学技术与跨尺度模型，有望进一步揭示生物适应的复杂网络，为可持续发展提供科学支撑。
