亚马逊气候下的独特生物多样性

在美国自然历史博物馆（AMNH）一个寒冷的标本储藏室里，Joel Cracraft打开一个柜子，缓慢拉出几只托盘。其中两只装满了精致的、手掌大小的黄莺标本，这些黄莺来自亚马逊雨林。另一只托盘则装满了各种红头侏儒鸟。其他的盘子里装的是它们的近亲，金头侏儒鸟这两种侏儒鸟之间的差别似乎只是雄鸟冠羽的颜色存在不同。但是它们从未在一个地方被同时发现。红头侏儒鸟生活在亚马逊河以南，而金头侏儒鸟则生活在以北地区。

AMNH鸟类馆馆长Cracraft表示，这一模式是如何出现的至今仍是谜。科学家尚不清楚，何种因素促使这些鸟演化出不同颜色的冠羽，更不用说它们是何时开始分离的，或者这条河流将它们分隔开的精确时间是什么。他们也不知道这些鸟、沿河生长的植物以及动物是如何适应亚马逊气候的。

总之，科学家不知道亚马逊雨林及其绝妙的生物多样性是如何来的。“自始至终这都是一个大问题。”美国海因茨中心生态学家Thomas Lovejoy说，Lovejoy已经在亚马逊地区工作了超过45年。

现在，来自巴西和美国的一个跨学科研究小组试图找出答案。这个被称为“亚马逊生物多样性维度”的项目旨在创建一个亚马逊“四维进化图集”。通过集合来自地质学、进化生物学、DNA分析和气候模型等各领域的数据，该研究团队计划追踪亚马逊地区的生物多样性和环境情况，从时空维度上理解它们是如何相互作用和进化的。

气候反复无常的地区

巴西圣保罗大学植物学家Lúcia Lohmann说，多年来，生物学家认为，亚马逊地区丰沛的植物和动物物种意味着这里的雨林是一个古老且稳定的生态系统—— 一座生态“博物馆”，有“更多时间积攒更多物种”。

但是Lohmann及其同事称，地质学证据表明，这一地区有一个非常不稳定的历史。大约1700万年~1100万年前，第三纪中新世中期，亚马逊流域覆盖着湿地的分支系统。在某一时期——具体何时还有争议，湖水开始向东流去，最终流入大西洋，形成了亚马逊河。

Lohmann表示，随着湿地消失成为森林，人们今天看到的亚马逊地区的生物多样性开始成形。DNA测序和其他进化数据显示，该地区并不是一个环境博物馆，而是被Lohmann所称为的生物“摇篮”，在这里，大量的物种开始分化。

这样一来，美国密苏里植物园古植物学家Alan Graham提到，现在科学家“需要一套完整的新解释”来说明该地区的生物多样性的相关问题。由美国政府出资200万美元，与巴西圣保罗州——也提供相应支持——联合实施的启动于2012年9月持续5年的新项目，正是要找出这些解释。

荷兰阿姆斯特丹大学地质学家Carina Hoorn表示，要理顺亚马逊地区复杂的历史，需要来自许多学科的科学家共同工作。Hoorn参与了欧洲和巴西联合项目CLIM-AMAZON，该项目启动于2011年，主要收集当地气候和环境历史数据。“仅关注单一领域，例如地质学或进化生物学，是远远不够的。”她说，“人们确实需要一个综合的、跨学科的方法来考察它。”