古生物群落动态驱动冈瓦纳大型植物辐射演化

【编辑推荐】研究人员通过构建包含458个核基因位点的系统发育数据集（覆盖约700种普罗梯亚科植物），结合120 Ma的古生物群落模型，揭示了新生代气候变迁驱动的生态机遇如何塑造南半球植物多样性。研究发现新兴生物群落通过提供未被充分利用的生态位空间，显著加速了Grevilleoideae亚科的辐射分化，而古老生物群落则呈现高物种丰富度但低分化速率的平衡状态。该研究为解释现代生物多样性热点与历史气候动态的关联提供了关键证据。

　　

这项突破性研究解码了普罗梯亚科（Proteaceae）植物在南半球萨胡尔地区（Sahul，包括澳大利亚和新几内亚）的演化传奇。通过整合古气候重建与大规模系统基因组学分析（涵盖700个物种的458个核基因位点），研究团队发现：白垩纪以来120个百万年（Ma）间戏剧性的生物群落更替，如同按下演化加速键——每当新兴生物群落（如新生代中期出现的硬叶林）扩张时，Grevilleoideae亚科植物便爆发式分化，分化速率较稳定群落高3-5倍。

有趣的是，长期存在的古老生物群落虽然承载更高物种丰富度（如现存70%的普罗梯亚科物种），却表现出典型的"演化倦怠"特征：物种形成与灭绝速率趋于平衡，印证了生态位饱和理论。研究特别指出，现代生物多样性热点实际是历史气候动荡的"化石记录"，比如现今澳大利亚西南部植物天堂，其根源可追溯至中新世气候干旱化触发的硬叶植物适应性辐射。

这项研究首次量化了"生态机遇假说"在南半球植物宏演化中的具体表现：当新型光合途径（C₄）、火适应等创新性状遇上新兴干旱生物群落时，单系群可在5-8个百万年内实现物种数10倍增长。这些发现颠覆了传统"生态承载量"理论，证明现代群落多样性更多反映历史演化进程而非当前环境容量。