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物種沿其分布區(qū)從中心到邊緣的適應(yīng)性過(guò)程是否可形成穩(wěn)定的物種分布邊界一直是進(jìn)化生態(tài)學(xué)研究的一個(gè)基礎(chǔ)問(wèn)題，而這一問(wèn)題一直吸引著研究者的目光。目前的研究主要從局域適應(yīng)性和集合種群(metapopulation)動(dòng)態(tài)兩個(gè)方面對(duì)于這一問(wèn)題給予解答。例如：Kirkpatrick和Barton (1997) 最先提出從中心到邊緣的不對(duì)稱(chēng)基因流阻礙了邊緣種群對(duì)局域環(huán)境的適應(yīng)性，進(jìn)而導(dǎo)致穩(wěn)定的分布邊界。Holt等(2005)則使用集合種群沿環(huán)境梯度的動(dòng)態(tài)過(guò)程可形成物種分布邊界，特別是當(dāng)滅絕速率、定居速率或生境可利用性從分布區(qū)中心到邊緣存在梯度時(shí)，集合種群動(dòng)態(tài)可形成穩(wěn)定的分布邊界。

中國(guó)科學(xué)院昆明植物研究所楊永平研究組孫杉博士和法國(guó)學(xué)者Pierre-Olivier Cheptou博士合作使用Cheptou和Massol (2009)的進(jìn)化模型結(jié)果提出一個(gè)關(guān)于物種穩(wěn)定分布邊界形成的新假說(shuō)。該模型使用集合種群動(dòng)態(tài)分析了當(dāng)花粉限制隨時(shí)間隨機(jī)變化時(shí)，擴(kuò)散能力與交配系統(tǒng)的聯(lián)合進(jìn)化。分析結(jié)果顯示只有兩個(gè)進(jìn)化聯(lián)合受到選擇支持：1) 擴(kuò)散聯(lián)合異交；2）不擴(kuò)散聯(lián)合部分或全自交。基于這一結(jié)果，我們提出當(dāng)花粉限制從分布區(qū)中心到邊緣增加時(shí)，或生境可利用性和近交衰退從分布區(qū)中心到邊緣減少時(shí)，自交與不擴(kuò)散的進(jìn)化聯(lián)合支持物種分布區(qū)形成穩(wěn)定的邊界。現(xiàn)有的部分研究結(jié)果支持物種分布區(qū)從中心到邊緣存在著花粉限制、生境可利用性或近交衰退梯度。

以上結(jié)果已在進(jìn)化生態(tài)學(xué)的主流期刊Evolutionary Ecology正式發(fā)表(http://www.springerlink.com/content/4x52m30951342173/), 該研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(31100277)的資助。

 圖1：物種分布區(qū)從中心到邊緣不同梯度下進(jìn)化穩(wěn)定的擴(kuò)散速率（上圖）和自交率（下圖）。a, 花粉限制梯度；b, 生境可利用性梯度；c, 近交衰退梯度。