中大新聞網訊（通訊員黃路亮）第四紀尤其是末次冰期以來的劇烈氣候波動，對現代動植物群的分布產生了深遠的影響。深入探索這一影響不僅有利于更好地重建過去，而且可為當今全球變化背景下的氣候預測和植物多樣性保護提供重要的數據支撐。以往的研究表明，第四紀冰期導致北半球大量物種分布縮小甚至滅絕，但耐寒物種可能因此擴張，然而這種發生冰期擴張的植物主要分布在中高緯度地區，迄今尚未有低緯度地區植物存在冰期擴張的化石證據。

中山大學生命科學學院金建華教授牽頭，與中科院西雙版納熱帶植物園、南非約翰內斯堡大學等合作，近期在廣東茂名盆地晚更新世（29–27 ka BP, 33–30 ka cal. BP）地層中發現了“木乃伊化”保存的耐寒植物華山松木化石。現生華山松主要分布于我國中部至西南部的秦嶺、大巴山和云貴高原等地區，臺灣有一變種（臺灣果松）。茂名木化石的發現表明華山松這一耐寒植物在末次冰期曾擴張至華南低緯度地區，這是低緯度地區植物發生冰期擴張的首個大化石證據。研究者同時還運用基于Biomod2物種分布模型，模擬了末次冰期以來華山松潛在分布區的變化，通過對比不同古氣候數據結果（基于化石最近親緣種的共存因子分析法以及Oscillayers和WorldClim數據庫），分析了末次冰期以來華南低緯度地區氣候變化以及導致華山松從該區消失的主要氣候因子。研究結果表明，華山松的潛在分布區在末次冰期（30 ka和20 ka）明顯向東南部發生了擴張，并延伸至華南低緯度地區，隨后間冰期-全新世（6 ka和0 ka）又快速收縮。這一現象產生的主要原因可能是末次冰期以來華南低緯度地區冬季溫度以及平均氣溫日較差的變化，影響了華山松的種子繁殖。

圖：A, 華山松現代分布（黑點）和化石產地（五角星）；B, 化石產地地層剖面及華山松木化石；C-E, 華山松木化石解剖結構；F-I, 模擬顯示3萬年以來華山松的分布：F, 3萬年前（30 ka）華山松的潛在分布區；G, 2萬年前（20 ka）華山松的潛在分布區；H, 6千年前（6 ka）華山松的潛在分布區；I, 華山松現代分布區；J, 末次冰期以來華山松在不同經緯度上潛在分布區的變化。比例尺：C, 200 μm; D, 100 μm; E, 20 μm。

這項研究首次通過大化石證據和物種分布模型驗證了華山松在第四紀冰期向低緯度明顯擴張，表明冰期氣候深刻影響了低緯度地區植物的分布。華山松這一冰期擴張-間冰期收縮的氣候響應模式可能同樣適用于其他亞熱帶-熱帶地區的耐寒生物，研究成果對深入理解低緯度地區生物如何響應第四紀氣候變化以及科學指導當今全球氣候變化背景下生物多樣性的保護等都具有重要的意義。

上述成果近期發表在《國家科學評論》（National Science Review, NSR）。論文第一作者為中山大學生命科學學院出站博士后、生態學院特聘副研究員黃路亮博士，通訊作者為生命科學學院金建華教授。本研究得到國家自然科學基金項目資助。

論文鏈接：https://doi.org/10.1093/nsr/nwad038