Clear Sky Science · zh
更新世晚期气候对林地草莓(Fragaria vesca)基因组的影响,一种多年生草本植物
作为时间旅者的草莓
林地草莓看起来纤细,但其 DNA 中记录着顽强的旅行日记,见证了在冰期和气候变迁中存活下来的历程。通过解读这一遗传记录,科学家可以看到当大面积冰盖在欧洲推进与后退时,植物如何作出反应。这段历史在今天依然重要:当年帮助草莓抵御极寒与栖息地变化的性状,可能决定它们能否承受现代全球变暖。
沿着浆果踪迹穿越欧洲
研究人员测序了来自欧洲大部分地区森林、草地和路边采集的 200 株林地草莓。每株植物的基因组都包含有关其祖先居住地及随气候变暖或变冷迁徙线索。将这些基因组相互比较后,研究团队发现欧洲的草莓可分为两大类群:一个西部群体从西班牙延伸到英伦和西部斯堪的纳维亚,另一个东部群体从巴尔干半岛和罗马尼亚向北贯穿芬兰和挪威北部。来自中欧和挪威的植物常带有两者混合的基因,显示长期存在的接触区,两个家族在此相遇并发生基因交流。

冰期藏身处与安全避难所
DNA 中的格局指向多次出现的“藏身处”,即草莓在冰期中得以存活的地方。随着冰川扩展与气候变冷,许多种群在北部缩减或消失,但一些种群在欧洲南部和东南部得以延续。克罗地亚、罗马尼亚和立陶宛等地的较大且健康的种群似乎可追溯到这些长期的避难所。这些核心种群在多个冰期循环中保持了相对较高的遗传多样性和稳定的数量,充当了种群在气候好转时重新扩散到大陆的基因库。
受压的边缘种群
分布在边缘区域的草莓——例如伊比利亚、冰岛与挪威极北地区——讲述了不同的故事。它们的基因组显示出强烈近交和反复种群崩溃的迹象,尤其是在上一个冰期最严寒的阶段。一些北部种群似乎在靠近北极的小型“微型避难所”中存活,艰难度过严酷环境,气候变暖后迅速扩张。这些小而孤立的群体现在遗传多样性极低,使得它们既对极端环境具有独特适应性,也可能对迅速的现代变暖极为脆弱。
重建欧洲的草莓网络
随着上一次冰盖后退和全新世暖期的开始,林地草莓分多波向北扩散。遗传数据表明,西欧和东欧主要分别由不同的南方来源再殖民——西部来自伊比利亚和意大利,东部来自巴尔干半岛及其附近地区。随着时间推移,一条从地中海延伸到南斯堪的纳维亚的由大型、部分混合的种群组成的链条形成,中欧则充当东西基因汇聚和混合的桥梁。这个活跃的网络仍有助于维持物种总体的遗传健康,尽管现代栖息地碎片化和森林砍伐已经开始破坏它。

这对未来意味着什么
将草莓基因组视为历史记录的研究表明,过去的气候波动如何把欧洲划分为东西两大遗传区,形成强健的核心种群和脆弱的边缘。对普通读者而言,关键信息是:并非所有草莓种群都相同——少数位于东南欧和中欧的大型、具有丰富遗传多样性的群体,默默支撑着整个物种的长期生存与适应能力。保护这些核心种群及连接它们的通道,将是林地草莓——以及共享其栖息地的众多其他植物——在未来几个世纪应对加速气候变化的关键。
引用: Toivainen, T., Salonen, J.S., Kirshner, J. et al. The Late Quaternary climate impact on the genome of the woodland strawberry (Fragaria vesca), a perennial herb. Commun Biol 9, 263 (2026). https://doi.org/10.1038/s42003-026-09539-5
关键词: 林地草莓, 冰期避难所, 植物气候适应, 种群基因组学, 欧洲生物多样性