“边缘种群”对生物多样性的重要性

加拿大生物多样性的三分之二以上由只出现在其范围最北端的物种组成。生物学家长期以来一直在争论应该投入多少精力来保护这些“边缘群体”。对它们有利的一个论点是，随着气候变暖，它们可能特别适合引导它们的物种向北迁移。

麦吉尔大学的进化生态学家安娜哈格里夫斯和皇后大学的克里斯埃克特开始使用小型开花植物Rhinanthus minor(也称为黄色拨浪鼓)来寻找答案。“不可否认，这不是最吸引人的植物，”哈格里夫斯说。“但从实验上来说，它真的很棒。秋天我们可以在任何地方播种，到明年秋天，它们可以完成整个生命周期。这让我们可以测试植物是否能适应它们来自的海拔，以及它们是否能在物种目前生长的地方生长。用动物做这个很难！'

在阿尔伯塔省落基山脉海拔1200米的地方进行的一项为期三年的实验中，研究人员在一个海拔高度移植了20000多颗种子，以观察山里最高的植物是否最适合在高海拔地区定居。为了测试凉爽的夏天是否能阻止物种在斜坡上生长，他们将一些实验植物周围的空气加热成塑料球果，就像小温室一样。

他们最近发表在《生态快报》上的研究结果表明，凉爽的夏天限制了黄色拨浪鼓的分布，阻止了它在高海拔地区的生长。这个物种最高边缘的植物可以通过开花早来适应高海拔的夏天，所以它们可以让低海拔的植物种子失败。

实验还产生了一个令人惊讶的结果：来自附近山区的高海拔“超边缘种群”在物种高海拔范围以上的自然和温暖的土地上表现优于所有其他种群。因此，如果这个群体有如此伟大的基因，为什么这些超级基因不能传播到只有一公里远的其他高海拔人群呢？研究人员认为，这是一个成功的基因型被困在孤立的边缘人群的例子。如果是这样，促进边缘人群的基因流动可能是帮助他们应对环境变化的一种方式。

像大多数密集实验一样，这个实验集中在一个物种上。哈格里夫斯说：“我们的结果很重要，不是因为它们预测了其他物种会做什么，而是因为它们是我们生物学家首先需要考虑的意想不到的模式。

三年的山野工作也产生了一些难忘的瞬间。一次，野外工作人员爬上一根升降杆，以避开一只正在田野上啃食浆果的灰熊。还有一次，研究人员不得不铲雪来种植这个季节的最后一个高海拔地点；然后在天黑前滑下山，回到他们的车上。

然而，当花哨的实验室设备和计算机模型在生态研究中日益占据主导地位时，该项目也提醒人们，有时它不能取代实地工作。

哈格里夫斯说：“这项研究表明，重要的进展仍然可以——有时只能来自——精心设计的现场实验，这些实验不需要昂贵的设备，但需要成千上万人的创造力、视力和工作时间。”“如果我们想知道自然是如何运作的，我们需要花时间在其中。”

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