“边缘种群”对生物多样性的重要性

超过三分之二的加拿大生物多样性是由只出现在该国最北部的物种组成的。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“边缘种群”。对他们有利的一个论点是，随着气候变暖，他们可能特别适合引导他们的物种向北移动。

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Rhinanthus minor(也称为黄色拨浪鼓)，一种小型开花植物来寻找答案。“不可否认，它不是最有吸引力的植物，”哈格里夫斯说。“但从实验角度来看，这确实很棒；秋天我们可以在任何地方播种，到明年秋天，它们就可以完成整个生命周期。这使我们能够测试植物是否能够适应它们来自的海拔，以及它们是否能够在该物种目前生长的地方之上生存。动物很难做到这一点！'

在海拔1200米的阿尔伯塔省落基山脉进行的一项为期三年的实验中，研究人员在该海拔高度移植了2万多颗种子，以观察山上最高的植物是否最适合在高海拔地区进行殖民活动。为了测试凉爽的夏天是否会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到塑料锥体中，这就像小型温室一样。

他们最近发表在《生态快报》上的研究表明，凉爽的夏季限制了黄色拨浪鼓的分布，并阻止了它在更高海拔地区的生长。该物种最高边缘的植物可以通过提前开花来适应高海拔的夏季，因此它可以使较低海拔植物的种子失败。

实验还产生了令人惊讶的结果：来自附近山区的高海拔“超边缘种群”在该物种高海拔范围边缘及其以上的自然和温暖地块中的表现优于所有其他种群。那么，如果这个群体有如此伟大的基因，为什么这些超级基因不传播到仅一公里之外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中的例子。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。

像大多数强化实验一样，这个实验集中在一个物种上。“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，而是因为它们首次展示了我们生物学家需要开始思考的意想不到的模式，”哈格里夫斯说。

三年的山地野外工作也产生了一些难忘的瞬间。有一次，野外工作人员爬上一根升降杆，以躲避一只正在野外吃浆果的灰熊。还有一次，研究人员不得不铲雪来种植这个季节最后的高海拔地点；然后在黑暗中滑下山，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学研究中日益占据主导地位时，该项目也提醒人们，有时它无法取代实地考察。

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——设计良好的现场实验，这些实验不需要昂贵的设备，但需要创造力、愿景和成千上万的人。”“如果我们想了解大自然是如何运作的，我们需要不断花时间。”

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