近日，中国科学院华南植物园研究员葛学军团队与合作者，整合全球约3.5万种被子植物的种子扩散方式、系统发育关系以及地理分布坐标数据，成功揭示了被子植物种子扩散方式的演化历史与全球分布格局。相关研究成果发表于《新植物学家》（New Phytologist）。

论文第一作者兼通讯作者、中国科学院华南植物园博士后金陆介绍，种子扩散是指种子离开植株母体并传播至新栖息地的过程。对于无法自由移动的植物而言，种子扩散是其实现空间扩张、应对气候变化以及追踪适宜栖息地的关键途径。

被子植物多样的果实和种子形态。江国彬 摄

在长期演化进程中，被子植物发展出丰富多样的果实和种子形态，进而形成了不同的种子扩散方式，包括动物扩散、风力扩散、水力扩散和自体扩散等。这些扩散方式在传播距离、生境偏好以及与其他生物的相互作用等方面均存在显著差异，充分反映了被子植物对不同生态条件的适应策略，并深刻影响了其多样化进程与当前的地理分布格局。

然而，被子植物种子扩散方式在演化历史中如何起源与转变？在全球尺度上呈现出怎样的分布特征？驱动这些时空格局形成的主要环境因素有哪些？不同扩散方式又对被子植物的物种分化产生了何种影响？这些问题此前仍有待系统解答。

在国家科技基础资源调查专项和广东省基础与应用基础研究旗舰项目的资助下，研究团队对全球约3.5万种被子植物的种子扩散方式、系统发育关系与地理分布坐标数据进行了整合分析，系统探讨了被子植物种子扩散方式的历史演化动态、全球分布格局及其环境驱动因素，同时评估了种子扩散方式对被子植物多样化速率的影响。

研究结果显示，被子植物的祖先扩散方式可能主要为动物扩散或自体扩散。在扩散方式的演化转变过程中，不同扩散方式之间的转变速率存在显著差异，其中水力扩散向其他扩散方式的转变速率最高。从时间动态层面来看，在晚白垩世早期（约105-80 Ma），动物扩散谱系的比例显著上升，但自始新世以来其相对比例有所下降。与此同时，从非生物扩散方式（风力扩散、水力扩散与自体扩散）向生物扩散方式（动物扩散）的转变速率在105 Ma后总体呈上升趋势，且与古气候变化呈现出显著但动态的相关关系：在105-90 Ma期间，随着全球平均气温升高，该转变速率与古气温呈正相关；此后，随着全球气温逐步下降，二者相关关系转为负相关。不过，研究未发现种子扩散方式对被子植物整体多样化速率具有显著影响。

被子植物不同种子扩散方式之间的演化转变速率。研究团队供图

在空间分布方面，种子扩散方式呈现出明显的纬度梯度格局：动物扩散在低纬度地区更为常见，其比例随纬度升高逐渐降低；相反，自体扩散的比例随纬度升高显著增加。这一纬度梯度主要受年均温和年降水的共同驱动。此外，动物扩散和风力扩散的比例与末次盛冰期以来的温度变化呈显著正相关，这表明长距离扩散方式在经历较强气候波动的地区可能更具优势。

论文共同通讯作者葛学军表示，该研究系统揭示了被子植物扩散方式的长期演化动态及其全球地理分布，突出了温度变化在塑造种子扩散方式时空格局中的关键作用。该研究不仅为理解被子植物多样性格局及其形成机制提供了全新视角，也为预测植物在未来气候变化情景下的分布响应提供了重要的科学依据。

相关论文信息：http://doi.org/10.1111/nph.70967