永利官网李庆顺教授团队在红树林植物适应性进化领域取得重要进展。通过对红树植物等面叶片的形成机制及其生态适应研究，该团队发现了趋同进化形成的等面叶能够为红树植物的局域适应提供优势，但这种优势在人类活动导致的将来环境变化条件下可能变得不适应、种群面积下降，强调了气候变化可能带来潜在的植物进化陷阱。相关研究成果以“Convergent isobilateral leaves increase risk for mangroves facing human-induced rapid environmental changes”为题，发表在主流植物学术期刊《Plant, Cell & Environment》上。

01  研究背景

红树林作为潮间带的典型生态系统，以其丰富的生物多样性和独特的生态功能闻名。红树植物面临着高盐度、高温和低氧等极端环境的挑战，其生存依赖于一系列复杂的适应性策略，其中叶片结构的演化尤为重要。等面叶（isobilateral leaves）是红树植物重要的适应性特征。这种叶片上下表面均有栅栏组织分布，两面无明显区别，能够有效提高植物的光合作用效率和水分利用效率，帮助植物应对盐胁迫和干旱。然而，这一特性如何在不同红树植物中独立进化，以及其是否影响植物对未来气候变化的适应能力，尚不清楚。为解答这些问题，李庆顺教授团队从基因组学、遗传学、生态学和生态模型等多维度展开研究，揭示了等面叶的进化过程及其潜在的生态风险。

02  研究结果

该研究聚焦于红树林物种中的等面叶特征，探讨其适应潮间带环境中的遗传基础、对红树的生态效应及响应环境变化的能力。研究结果表明，等面叶在多种不同科红树中共同出现是趋同进化的结果，其通过更高的叶片含水量和叶绿素含量促进植物光合作用以提供红树植物的局域适应优势。同时，这样的趋同特征具有趋同的遗传基础，包括与叶片背腹发育相关的基因家族存在趋同的收缩或扩张，光合作用和叶片极性发育相关通路受到了更强的选择压力。尽管如此，具有等面叶的红树植物通常占据较窄的生态位，并且在多种快速变化的环境情景预测下，其适宜栖息地面积进一步减少。研究表明，趋同性状虽然能够增强植物的局地适应性，但同时也可能增加其对持续环境变化的脆弱性。该研究为理解遗传适应与环境适应力之间的相互作用提供了宝贵的见解。

图1. 等面叶红树的叶解剖结构、系统发育及叶片含水量和叶绿素含量

图2. 红树植物等面叶形成的遗传基础

图3.等面叶红树的分布及其生态位

图4. 等面叶红树植物对快速环境变化的潜在适应的模型预测

03  研究团队及资助

永利官网李庆顺教授为论文的通讯作者，在读博士生翁育林为论文的第一作者，其他团队成员包括覃丹丹、李晓、周佳文与本科生张博文参与了此项研究。该团队其他学生及杨盛昌副教授的学生也参与了部分基础数据收集。该研究得到厦门海洋研究所部分经费资助。

文、图 | 翁育林

责任编辑 | 李庆顺