长期以来，植物进化理论框架主要基于对叶片、花等地上部分的认识，而地下根系结构和功能在进化过程中如何组织却鲜为人知。2018年3月1日，《自然》杂志以简报（Letters）形式发表了中国科学院地理科学与资源研究所郭大立团队的重要研究成果。
该成果基于14年潜心积累，收集了全球369种植物一级根数据，首次揭示了全球根系生物地理格局，提出了一个全新的进化理论：在长达4亿年的植物进化过程中，地下吸收根朝更加高效、独立的方向进化，促进了植物的传播和进化。该工作解开了隐秘在地下适者生存的规则，对于生物多样性保护和生物地球化学模拟至关重要，开创性地在全球尺度证明了根效率是植物进化动力。这也是《自然》杂志首次发表根大尺度生态学领域的研究成果。
美国物理学会网刊Physics和Science Daily以“根效率影响植物全球传播”为题报道了该成果。植物一级根定义和根的多样性。图a和b为根系分枝示意图，其中图a为现实中的根系，图b为根系分支理论概念示意图：处在最先端的、数量最多的根尖为一级根，一级根的母根为二级根，最粗的根为五级根。不同根级的形态、化学和寿命等均不相同。
图c为不同生物群区代表性植物的一级根横切面：1和2分别为亚热带景东石栎和热带望天树，根相对较粗，保留着较为原始的细胞和共生真菌（紫色的环状物）；随着物种从资源丰富的热带地区向外界扩散，根结构和细胞组织发生了变化，例如荒漠柽柳（4）和草原沙葱（3），根直径变小，有利于根快速增殖，高效获取资源。