赞！生物多样性研究与保护中的西大贡献！

联合国《生物多样性公约》第十五次缔约方大会（COP15）于2021年10月11日在云南昆明拉开帷幕，10月12日国家主席习近平以视频方式出席领导人峰会并发表主旨讲话。他在讲话中指出：“万物各得其和以生，各得其养以成。生物多样性使地球充满生机，也是人类生存和发展的基础。保护生物多样性有助于维护地球家园，促进人类可持续发展。”

生物多样性（biodiversity 或biological diversity）是一个描述自然界多样性程度的概念，包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性三个部分。

如果没有生物多样性，也将没有人类。目前全球生物多样性的持续丧失已直接威胁到人类的生态安全、环境、健康、食品等福祉。

根据联合国的报告，生物多样性丧失的直接驱动因素是土地和海洋利用的改变、生物资源利用、气候变化、污染以及外来物种入侵等。

西北大学依托地质学、生物学等学科一直以来致力于生物多样性的研究与保护并取得了一系列成果

物种起源篇

西北大学舒德干院士领衔的早期生命与环境创新团队，长期致力于探索地球历史关键转折时期，动物门类起源、生物多样性及其发生机制等重大科学问题，为客观、全面地认识现代生物多样性的变化，合理制定和开展生物多样性保护策略贡献西大智慧。

在地球46亿年的历史中，曾发生过多次生物多样性的剧烈波动，包括生物大辐射事件导致的生物多样性激增，以及生物大灭绝事件引起的多样性骤减。其中，距今5亿年前的寒武纪时期，首次出现了近海生物尤其是后生动物“生物多样性”的快速增加现象，学术界称为“寒武纪大爆发”。

寒武纪大爆发被列为“自然科学六大难题之一”，其本质及核心价值体现在：

寒武纪大爆发的本质特征是动物门类的大规模起源和演化，并非简单的属种多样性增加，这与寒武纪之后的辐射演化事件有显著的差别。目前对寒武纪大爆发过程的认识是基于动物门类的化石首现而建立的, 很可能会因新发现更早的动物门类化石而发生变化, 需要在将来的研究工作中进一步完善。此外，寒武纪大爆发并不是因为基因的大爆发,大部分基因是在更早期的演化过程中积累产生的, 基因调控网络的形成是基因得与失的动态演化过程,谱系特色基因调控网络的形成和门类间基因共同选配调控性状的独起源是寒武纪大爆发能产生大量动物门类的分子遗传基础。因此，寒武纪大爆发并非单纯的生物过程, 而是许多因素制衡条件下发生的自然历史过程。

寒武纪后生动物门类的快速辐射演化（据Zhang等，2014）

三幕式寒武纪大爆发理论。动物门类在地层中的“突然”出现并非真正意义上的突然一瞬间, 而是在相对较短的时间内发生的阶段性连续演化过程。依据动物门类在地层中首次出现的顺序, 将大爆发的过程分为三幕,分别导致了基础动物(双胚层动物)、原口动物和后口动物三个动物亚界依次在地球上出现,形成了一棵完整的动物树。

三幕式寒武纪大爆发理论（据舒德干和韩健，2021）

清江生物群的发现和初步研究显示，寒武纪大爆发时期的生物多样性远比目前已知的多。2019年，西北大学地质学系早期生命与环境创新研究团队在Science杂志首次报道了中国宜昌长阳地区寒武纪大爆发极盛时期的软躯体化石库清江生物群的发现和研究成果。

清江生物群鉴定出18个门类，109个物种，其中超过半数是新类型，新物种的比例远超过了所有其它生物群。此外，从数值模拟趋势来看，清江生物群的物种多样性完全有可能超越寒武纪其它生物群。可见，对于寒武纪大爆发的本质及其爆发强度的认识还远未结束，未来对清江生物群的研究必将在揭示寒武纪大爆发时期物种多样性方面做出新的贡献。

距今5.18亿年的清江生物群生物多样性复原图（据Fu等，2019）

植物篇

多年来，西北大学植物研究与保护团队聚焦我国秦岭地区珍稀濒危植物和资源植物，在该地区物种遗传多样性的形成式样、物种间系统发育进化关系、生物地理学以及物种对极端环境的适应性进化机制、植物遗传谱系等方面取得了一系列成果。

为了揭示重要经济生态价值的胡桃属植物基因多样性，对秦岭核桃楸进行了全基因测序组装注释分析及比较基因组学分析，阐明了核桃楸基因家族演化和其抗线虫病潜在的分子基础。

核桃楸植物学染色体水平基因组特征

团队首次对我国特有的第三纪孑遗植物瘿椒树（Tapiscia sinensis）进行了全基因组测序和群体基因组学分析，揭示了该植物群体遗传结构和性别连锁候选基因，研究成果对相关植物的繁育体系进化和保护遗传学研究具有指导意义。公布了大量秦岭珍稀濒危植物的叶绿体全基因组数据，如：太白龙胆（Gentiana apiata）、太白菊（Aster flaccidus） 、太白贝母 （Fritillaria taipaiensis）等，这些遗传基因资源为秦岭物种基因库的构建提供了重要数据支撑。

雄全异株植物瘿椒树种群地理分布、群体遗传多样性及遗传结构

团队还致力于秦岭地区与巴山地区经济与珍稀植物的植物遗传谱系研究，在胡桃属、栎属、羌活属、地黄属及葡萄属植物的系统演化和分子生态学研究方面的取得了系列成果，建立重要经济植物的遗传谱系。

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动物篇

西北大学李保国教授领衔的动物研究与保护团队，长期致力于对列入濒危物种红色名录的国家一级保护动物金丝猴进行保护生物学、行为生态学和动物适应研究。系统阐明了金丝猴对于寒温带气候的适应机制，首次提出了亚洲起源说-聚合学说，全面揭示了金丝猴致濒及种群稳定机制，建立了中国第一个“金丝猴野外研究基地”，为野生动物保护开创了新道路。

信息科学团队与动物研究与保护团队开展交叉研究，制定了动物面部图像采集标准，建立了适用于不同物种的脸部图像数据集用于面部检测和个体识别。利用深度学习方法提出了具有关注机制的深度神经网络模型，开发出动物个体检测、追踪和识别的系统Tri-AI。该系统不仅可以应用于不同物种，还可实现夜间连续无碍观测。

联合陕西省动物研究所林麝养殖与繁育团队在濒危动物林麝的野化放归方面取得的关键技术突破。在陕西宁陕县境内首次成功野化放归林麝，并进行科研监测。

目前放归的至少有8只已经健康生存一年以上并产仔繁育后代。此次野化放归的成功在濒危动物繁育与放归种群复状研究领域迈出了可喜的一步。

助力生物多样性保护

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素材来源/ 科技处

编辑/ 盖立杰 李羽 

编校/ 朱悦  责编/ 魏梦鸽

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