達爾文在《物種起源》中提出了關于外來物種歸化的兩個相互矛盾的假說。預適應假說認為親緣關系近的物種更易歸化,而達爾文歸化假說認為親緣關系遠的物種更具歸化的優勢。這一矛盾被稱為達爾文歸化謎團。盡管生態學家為解開這一謎團付出了努力,但未達成一致結論。由于生態系統的復雜性以及研究方法的多樣性,解開該謎團面臨挑戰。
中國科學院植物研究所謝宗強研究組依托湖北神農架森林生態系統國家野外科學觀測研究站,調查了三峽庫區313個入侵植物群落(包括46種入侵植物和531種本地植物),整合了空間、時間尺度上的系統發育和功能維度,評估了入侵植物與本地植物的共存機制。研究發現,本地植物群落尤其是水庫河岸帶群落,表現出顯著的系統發育和功能聚集模式。這支持了環境過濾是驅動植物群落組成的主要機制的觀點。然而,在系統發育上與本地物種距離較遠但功能相似的入侵物種,更可能在干擾的河岸生態系統中共存。這一發現支持了達爾文歸化假說和預適應假說。同時,周期性水位波動會加速本地植物與入侵物種的功能趨同過程,呈現出時序特征。
該研究揭示了在高度干擾的河岸生態系統中外來植物和本地植物之間的復雜關系,為破解達爾文歸化謎團提供了新視角。
9月12日,相關研究成果在線發表在《新植物學家》(New Phytologist)上。研究工作得到國家重點研發計劃的支持。