科学网—植物园领导者|植物学暗物质揭示科学未知的植物多样性
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2024-10-14 12:22
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【按】 全球 尚未 科学描述 的植物可能超过 60,000 种，这些未知物种是植物学领域的 “ 暗物质 ” 。《 2023 年世界植物与真菌状况》 预测 ，四分之三的未描述植物物种可能面临灭绝威胁。邱园 及其 合作机构的科学家们构建了一个计算机模型，预测了拥有最多未被记录物种的 “ 植物 学 国 家 ” 地图。研究预测了未来还有多少物种需要描述，并列出了 33 个植物生物多样性 “ 暗点 ” ，主要集中在亚洲和南美洲 ， 包括中国东南部和中南部 。 最新研究 将未被充分探索的国家和地区名单与全球 “ 生物多样性热点 ” 进行了比较，以巩固这些热点地区的保护工作 ， 提出 了一个 灵活 框架，有助于加快全球植物多样性的记录，以便实施保护行动。
科学界尚未了解 的植物可能 超过 60,000 种
目前还有超过 6 万种植物尚未被科学界所知晓 。 这大约是地球上已知哺乳动物种类的十倍 ， 我们 尚 不知道它们的存在和分布。这 些 未知 物种 是植物学领域的 “ 暗物质 ” ，发现这些 未知 物种是科学、保护和地球未来的当务之急。
《 2023 年世界植物与真菌状况》 （ State of the World’s Plants and Fungi 2023 ） 报告揭示，目前约有四分之三的未描述植物物种可能面临灭绝的威胁，了解它们的身份和分布将使我们能够采取措施保护它们。然而，仍然存在的一个迫切问题是：我们该如何找到这些物种？
植物学暗物质：尚未知晓的物种数量极其庞大
让未知植物物种变得可知
邱园 和合作伙伴机构的科学家们共同构建了一个计算机模型，旨在绘制出预测中拥有最多未被记录物种的 “ 植物国 ” 地图， 通常与政治 上的 国家或其内部区域相对应。
该模型根据预测的未被描述和未被绘图物种的数量对地区进行排名。未被描述的物种是指尚未被科学界认识的物种，而未被绘图的物种是指我们知道它们存在，但缺乏关于它们在所有发生区域的信息 ，即自然分布地区 。
植物园馆藏的标本（左）和新几内亚的森林景观（右）
如何预测 尚未知晓 的 植物物种
科学家回顾了世界各地记录物种的速度，并预测了未来还有多少物种需要描述的趋势。
研究 还考虑了景观和植物本身的特征 —— 热带地区更有可能包含新物种，而人类使用的植物更有可能已记录在案。
结果列出了 33 个植物生物多样性 “ 暗 点 ” （ darkspots ） ，主要集中在亚洲和南美洲。其中，哥伦比亚、新几内亚和中国中南部的未记录和未绘制物种的综合密度最高。
生物多样性热点和黑点重叠的世界地图
生物多样性热点和暗点
有了这份未被充分探索的 国家和 地区名单，科学家们将他们的发现与一份重要的保护地区名单 —— 全球 “ 生物多样性热点 ” 进行了比较。
全球有 36 个生物多样性热点地区，这些地区拥有丰富而独特的动植物 类 群，但正受到栖息地丧失的威胁。这些是 生物多样性保护 目前的优先事项，但可能会偏向于 那些 更容易组织实地考察的地区，因此那里记录 的物种也 更多。我们需要用我们尚未 掌握 的更完整的全球生物多样性 “ 暗点 ” 知识来巩固这些热点地区。
林奈和华莱士分类法维管植物估计缺口的全球分布
哥伦比亚的田野调查
结果发现 ， 在研究 发现的黑点中，除了一个之外，所有黑点都与生物多样性热点重叠。奇怪的是新几内亚：世界上植物种类最多的岛屿，其中三分之二的植物在其他地方找不到。
巴西北部包括亚马逊，是另一个拥有大量独特物种的地区，只是差点错过了黑点名单。 这里 也 未 被 列入 热点。
新几内亚和巴西北部没有被归类为热点地区，因为 这里 没有受到足够的 “ 威胁 ”—— 也就是说，它们还没有失去超过 70% 的原生植被。这个 “ 尚未 ” 的重要性不容低估，因为这些地区正面临物种过度开发和森林砍伐的迅速增长的威胁。将 这里 归类为暗点将有助于确定研究的优先顺序，以进一步支持迫切需要的基本保护工作。
在亚马逊雨林和新几内亚探索收集未知植物
多样性工作 的优先 重点 应注重的区域 ？
这份黑点清单告诉我们，科学家应该把精力集中在世界上的 哪些 地方来记录更多的物种 多样性 。这就引出了一个问题，即在这些地区中， 当地 政府的战略 重点 可以在扩展 多样性 知识方面发挥最大的作用，以便我们可以优先考虑保护需求。
从未记录物种最多的国家开始可能是有意义的，因为还有更多 的物种亟需 发现！
然而，拥有许多未记录物种的地区可能已经拥有大量科学资源和努力来记录它们，因此考虑每个国家收集新标本的现有能力以及这些物种可能受到的威胁也很重要。
在秘鲁伊卡的洛马斯采集数据
科学家 探索了不同的 方案 ，根据当前的 多样性 保护和社会经济因素（例如，较高的国民收入表明有更多的资源来收集和记录新物种）重新确定黑点的优先级 别 。
在这两种 情况 下，优先考虑的地区是最需要科学努力的地区 —— 它们目前没有资源来收集和描述新物种，而且它们现有的植物 类 群没有得到保护。
哥伦比亚、缅甸、新几内亚、秘鲁、菲律宾和土耳其这六个地区被确定为潜在的优先事项，这些地区可能成为全球收集工作和新保护计划的主要重点。
影响未来 的保护行动
全球 六个 优先区域是植物学家记录科学未知的大量植物的良好起点。 2030 年植物和真菌科学采集宣言 包括承诺使用基于证据的收集策略 —— 使用这种暗点分析和其他分析来告知未来的 采集 工作 的方向 。
由此产生的新知识不仅将使科学界受益，而且对全球环境保护具有影响，并且可以传递给世界舞台的决策者。
他们可以确定新的保护优先事项，例如指定保护区来保护生活在那里的物种。 这 类分析还可以为 联合国生物多样性缔约方大会（COP） 提供参考，第 16 届缔约方大会 （ COP16 ）将于 2024 年 10 月在哥伦比亚举行，邱园科学家将与来自世界各地的政策制定者介绍和讨论这项工作。
除了 《 昆明 - 蒙特利尔全球生物多样性框架 》 外， 黑点分析和 2030 年宣言 也 强调了土著和当地社区在生物多样性知识和保护方面的重要性。虽然 科学界可能不了解 “ 未被发现 ” 的物种，但 生活在这些物种分布区 的人们 往往了解并 使用 这些植物 。
当地社区应该参与 采集 和生物多样性保护，无论是通过分享工作成果，还是开发新的研究、培训和收藏基础设施。
与过去相比， 随着世界各地的植物学家更有效地 开展工作和聚焦 工作目标，我们将离填补植物学知识中最关键的空白更近一步， 从而 能够更好地保存和保护生活在这个星球上的 各种 美丽 的 植物物种。
延伸阅读： Plant diversity darkspots for global collection priorities . New Phytologist (2024) 244:719-733
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