近日，我校生命科學(xué)學(xué)院施蘇華教授課題組在保護生物學(xué)領(lǐng)域國際頂級期刊《Global Change Biology》上在線發(fā)表了最新研究成果“Extremely low genetic diversity across mangrove taxa reflects past sea level changes and hints at poor future responses”。該研究結(jié)合基因組數(shù)據(jù)分析與生態(tài)數(shù)據(jù)調(diào)查，發(fā)現(xiàn)在過去十萬年海平面的快速變化過程中，紅樹植物雖然存活卻極大地丟失了遺傳多樣性，現(xiàn)存紅樹植物的遺傳多樣性水平與氣候改變時的死亡率存在顯著負相關(guān)，未來海平面變化對紅樹林生態(tài)系統(tǒng)具有很大威脅。

隨著全球氣候變暖，海平面將快速上升。IPCC（政府間氣候變化專門委員會）報告預(yù)測海平面在21世紀將可能上升高達一米。生長在熱帶亞熱帶海岸潮間帶并具有重要生態(tài)功能的紅樹林首當其沖。作為海陸交界處的濕地生態(tài)系統(tǒng)，紅樹林在消風(fēng)減浪，促淤造陸，支撐海岸生物食物網(wǎng)，固碳等方面有極重要的作用。此外，熱帶亞熱帶海岸低海拔地帶是全球人口分布密集區(qū)，紅樹林的庇護直接關(guān)系人類的福祉。因此，保護紅樹林不僅在科學(xué)界，更在全社會受到廣泛關(guān)注。2007年，澳大利亞James Cook University的Norman Duke 教授等人在《Science》雜志上撰文發(fā)出警示，到本世紀末我們可能將生活在一個沒有紅樹林的地球上。今年４月，習(xí)近平總書記在視察廣西北海紅樹林保護區(qū)時亦做出“把海洋生物多樣性濕地生態(tài)區(qū)域建設(shè)好”的重要指示。

海南清瀾港紅樹林景觀

今天看起來生機勃勃的紅樹林仰仗其演化出的促淤造陸，與海岸同進退的本領(lǐng)成功地經(jīng)歷了歷史上多次海平面變化的考驗。然而，籍此樂觀地預(yù)計紅樹林的未來命運很可能是人類的一廂情愿。該研究采集了印度馬來地區(qū)6個紅樹物種的26個群體，利用二代測序技術(shù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)全部6種紅樹不管在本地群體內(nèi)還是大尺度地理區(qū)域水平遺傳多樣性都遠低于對照的近緣物種?；谄渲腥N紅樹植物基因組重測序數(shù)據(jù)的成對序列馬爾可夫溯祖分析發(fā)現(xiàn)紅樹的有效群體大小在過去十萬年伴隨著海平面變化急速降低，至今仍處于極低的水平。同時該研究團隊聯(lián)合廈門大學(xué)王文卿教授團隊和海南東寨港紅樹林國家自然保護區(qū)鐘才榮等對數(shù)年前由于降雨量突增和出海口被堵塞等原因?qū)е潞Ｄ蠉u亞龍灣紅樹植物大量死亡的事件進行了詳細的生態(tài)學(xué)調(diào)查，統(tǒng)計紅樹植物和伴生底棲動物的生存情況。綜合紅樹遺傳多樣性和生態(tài)調(diào)查數(shù)據(jù)兩方面分析后發(fā)現(xiàn)不同紅樹物種死亡率的差異較大，且和各物種遺傳多樣性存在顯著負相關(guān)。

這項研究指出，現(xiàn)存的遺傳多樣性極低的紅樹植物演化潛能較小，廣泛的海岸建設(shè)限制了紅樹植物向內(nèi)陸撤退的物理空間，紅樹林面臨非常嚴重的脅迫。為了更好地保護紅樹林，該文提出建設(shè)保護區(qū)時僅圈住紅樹林現(xiàn)生分布區(qū)不夠，還應(yīng)該留出充分的緩沖區(qū)以幫助紅樹林應(yīng)對未來海平面上升。

該課題研究獲得了國家自然科學(xué)基金委重點項目，國家重點研究和發(fā)展計劃等項目的支持。我院施蘇華教授是論文通訊作者，博士生郭子驍、博士后黎新年和特聘研究員何子文是論文共同第一作者。施蘇華教授團隊長期致力于紅樹植物適應(yīng)性演化與生態(tài)基因組學(xué)研究，近兩年在包括Molecular Biology and Evolution, National Science Review, Molecular Ecology, Global Change Biology，New phytologist等知名期刊發(fā)表了多篇研究文章。

論文鏈接：http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/gcb.13968/full