不同的开花时间表使这些花朵不会相互灭绝

进化的一个重要部分是竞争——当资源有限时，植物和动物不得不为了营养、配偶和生存的地方而竞争。这意味着中国横断山脉的鲜花覆盖的草地是一个进化之谜——有数十种密切相关的杜鹃花，它们都和谐相处。为了找出原因，科学家们花了一个夏天仔细记录了34种杜鹃花的开花模式，他们发现了这些植物能够共存的原因：它们在季节的不同时间点开花，因此它们不必竞争对于传粉者。

“生态位生态学中有一个基本概念，一个物种的生活方式，比如它吃什么以及它如何适应环境，不能在同一个群落中。如果两个具有相同生活方式的物种生活在同一个空间，它们会相互竞争，因此它们中的一个或两个都将适应不同的、不重叠的生活方式，否则它们就会灭绝，”芝加哥菲尔德博物馆的策展人、《科学》杂志的资深作者里克·里(RickRee)说。生态学杂志上的新研究。“由于有这么多密切相关的杜鹃花种类都生活在这些山区，我们想弄清楚它们是如何共存的。”

杜鹃花是开花灌木;您可能已经在花园中心看到一些物种(如杜鹃花)出售。毗邻青藏高原的横断山脉是生物学家所说的生物多样性热点：一个生态脆弱的地方，不同物种的数量异常多。“它们在山的两侧形成灌木丛，看起来像一片花海，”菲尔德博物馆的博士后研究员、论文的第一作者秦力说。

“该地区的杜鹃花多样性部分是由物种形成引起的，即新物种从一个共同的祖先分化出来，”Ree说。“与亲缘关系较远的物种相比，新分化的物种预计在生态上更加相似，生活方式相同。”这意味着，横断山脉的近亲杜鹃应该更有可能相互竞争资源。

当植物相互竞争时，它们可以通过多种方式适应，以便它们可以共存。“它们对土壤、光照和水分的偏好以及非常基本的生理功能特征可能会变得非常不同。它们还可以进化出差异以减少异花授粉或竞争授粉媒介的可能性。这将通过花的差异来体现形状，大小或颜色，或者可能在它们为传粉者提供花朵时表现出来，”Ree说。“通过划分时间线，他们可以减少浪费花粉和繁殖资源的机会。”

所有这些进化策略都摆在桌面上，以解释为什么杜鹃花没有互相驱使灭绝。为了弄清楚发生了什么，李领导了为期两个月的实地考察，前往中国的贡嘎山，这是她在前一年穿越更广阔的横断山脉进行了为期四个月的杜鹃花之旅后被选为她的研究区域进行详细调查的地区。

“我以前从未在中国西南地区做过实地考察，但实际上我们离我四川的家乡很近，”李说。“我和来自四川大学的现场助理和合著者王霁花了两个多月的时间去了100多个地点，整个赛季我们访问了每个地点四次。”在记录了植物的生态特征数月后，包括叶子和花朵的大小和形状以及植物开花的日期，李和她的同事分析了这些数据，并使用统计方法来寻找趋势。他们确定让植物共存的关键因素是它们都在不同的时间开花。

“进入时，我们预感到时机很重要，但我们并不确定，”Ree说。“在喜马拉雅地区有一个很长的季节可以看到鲜花，这有点引人注目——有些物种在雪地的背景下绽放出引人注目的花朵，而另一些则等到夏末。我们的对数据的分析证实了这种怀疑。”

该研究的发现有助于阐明植物可以多样化而不会相互灭绝的多种方式之一。但确认时间是贡嘎山杜鹃花多样性的关键也意味着气候危机对这些植物构成了额外的威胁。

“有大量证据表明，气候变化的步伐正在扰乱植物的开花时间，导致人口减少和灭绝，”Ree说。“问题是，全球植物群落将如何应对?天气是它们开花的信号的一部分，而且由于气候变化会影响天气，它很可能会改变这种竞争格局。当环境发生变化时，物种有三个选择：你搬家，你适应，或者你死。气候变化正在加速这种动态。”