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科学家分析10万年前植物DNA后发现,北极曾经绿意盎然!

Emma Chou

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想象一下,一个不是白色的而是绿色的北极,曾经,那里的木本灌木一直向北延伸到北冰洋的加拿大海岸。科罗拉多大学博尔德分校的一项新研究发现,这就是12.5万年前最后一次间冰期时北美最北部地区的样子。

研究人员分析了从北极湖泊沉积物中提取的超过10万年前的植物DNA,这也是迄今为止从湖泊沉积物中鉴定出来的最古老的植物DNA并发现了加拿大北部生态系统原生灌木的证据。 

由于北极对气候变化的反应比地球上其他任何地方都要快得多,本周发表在《美国国家科学院院刊》上的这项发现,可能不仅是对过去的一瞥,也是对我们潜在未来的一幅快照。

“我们对过去一个特定的温暖时期有了非常罕见的看法,这可以说是北极比现在更温暖的最近一段时间。”莎拉·克伦普(Sarah Crump)说。她在攻读地质科学博士学位时进行了这项研究,之后在北极和阿尔卑斯研究所(INSTAAR)做博士后研究。

为了重现这一景象,研究人员不仅分析了DNA样本,还必须先乘坐ATV和雪地摩托到北极的一个偏远地区收集样本并带回。

矮桦树是低北极苔原的关键物种,在那里,稍高的灌木(达到人的膝盖)可以生长在寒冷和不适宜居住的环境中。但矮桦目前无法在加拿大北极地区巴芬岛南部生存。然而,研究人员在古湖泊沉积物中发现了这种植物的DNA,表明它曾经生长在更远的北方。

“这与今天苔原植物的分布有很大的不同。”克伦普说,目前是加州大学圣克鲁斯分校古基因组学实验室的博士后研究员。

尽管矮桦向北蔓延会产生许多潜在的生态效应,但克伦普和同事们研究了与这些覆盖北极更多地区的灌木有关的气候反馈。许多气候模型不包括植被的这些变化,但这些高大的灌木在春夏两季可以突出于雪之上,使表面变成深绿色而不是白色,从而使其吸收更多来自太阳的热量。

“这是一种与海冰融化相似的温度反馈。”克伦普说。

在11.6万至12.5万年前的最后一个间冰期,这些植物有数千年的时间来适应和移动,以适应更温暖的温度。如今气候变暖的速度如此之快,植被很可能跟不上,但这并不意味着它不会在影响从永久冻土融化到冰川融化和海平面上升等一切方面发挥重要作用。

克伦普说:“当我们思考景观将如何平衡当前的变暖时,考虑这些植物分布范围将如何变化是非常重要的。”

“在过去的生态系统中,我们所能看到的只是冰山一角。”克伦普说,“我们可以看到过去存在的一切,从微生物到哺乳动物,我们可以开始对过去的生态系统是怎样的,以及它们是如何运作的有更广泛的了解。”

译/前瞻经济学人APP资讯组

参考资料:

https://phys.org/news/2021-03-arctic-lush-green.html

https://www.pnas.org/content/118/13/e2019069118


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