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印度板塊和歐亞板塊碰撞后導(dǎo)致的青藏高原隆升是新生代以來(lái)地球上最重大的地質(zhì)歷史事件之一，它深刻地影響了青藏高原及鄰近地區(qū)的氣候和環(huán)境，進(jìn)而對(duì)該地區(qū)生物類群的起源與演化產(chǎn)生了極大影響。更新世以來(lái)冰期和間冰期的反復(fù)作用，進(jìn)一步影響到該地區(qū)物種的分化、遷移和擴(kuò)散。然而，由于對(duì)該地區(qū)生物類群演變的研究較為薄弱，關(guān)于物種對(duì)這些重大地質(zhì)和氣候事件的響應(yīng)機(jī)制迄今尚無(wú)定論，特別是在喜馬拉雅-橫斷山這一生物多樣性熱點(diǎn)區(qū)域內(nèi)。之前的研究表明地質(zhì)事件介導(dǎo)的異域分化是該地區(qū)物種形成的主要機(jī)制，并推測(cè)與地質(zhì)事件相關(guān)的生境和氣候因子的分化可能是該過(guò)程中的重要驅(qū)動(dòng)力，然而一直缺乏有力證據(jù)。

中國(guó)科學(xué)院昆明植物研究所生物多樣性與生物地理學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室劉杰博士，在高連明研究員和李德銖研究員的指導(dǎo)下，選取喜馬拉雅-橫斷山地區(qū)特有的第三紀(jì)孑遺植物喜馬拉雅紅豆杉（Taxus wallichiana）為研究對(duì)象，綜合運(yùn)用分子譜系地理學(xué)、居群遺傳學(xué)和生態(tài)位模擬等方法，對(duì)采集自喜馬拉雅紅豆杉整個(gè)分布區(qū)的43個(gè)居群共815個(gè)個(gè)體為研究材料進(jìn)行了分析，結(jié)合該物種分布地點(diǎn)的氣候數(shù)據(jù)和該地區(qū)的古環(huán)境資料，深入探討了喜馬拉雅紅豆杉的物種形成和居群演化機(jī)制。

研究結(jié)果表明喜馬拉雅紅豆杉包含兩個(gè)明顯不同的譜系（EH lineage和HM lineage），它們分化的時(shí)間大約在4.2 (2.0-6.5 ) Ma （百萬(wàn)年前）。這個(gè)時(shí)間正好與青藏高原最近一次快速隆升及其造成的氣候變化相吻合。兩個(gè)譜系的生態(tài)因子相關(guān)分析表明它們存在明顯分化。這意味著氣候變化造成的生態(tài)因子差異進(jìn)一步促進(jìn)了兩個(gè)譜系的分化。生態(tài)位模擬分析結(jié)果顯示這兩個(gè)譜系在末次冰期最盛時(shí)（Last Glacial Maxium, LGM）的分布區(qū)要比末次間冰期和目前分布區(qū)小，而分子證據(jù)同樣支持這兩個(gè)譜系的居群在末次冰期時(shí)發(fā)生了擴(kuò)張。

喜馬拉雅紅豆杉顯著的遺傳分化，長(zhǎng)期的地理隔離，加之生態(tài)位的明顯分化，意味著與該地區(qū)地質(zhì)、氣候事件密切相關(guān)，區(qū)域生態(tài)因子分化促進(jìn)了物種分化，分化為兩個(gè)不同的物種。而兩個(gè)譜系的居群在第四紀(jì)末次冰期發(fā)生了擴(kuò)張，在間冰期發(fā)生了收縮，這和該地區(qū)之前研究結(jié)果“冰期收縮-間冰期擴(kuò)張”的結(jié)果相反。以上結(jié)果意味著喜馬拉雅-橫斷山地區(qū)物種演化過(guò)程受到了該地區(qū)地質(zhì)和氣候事件的共同影響，物種演化的過(guò)程可能比我們之前想象的復(fù)雜。

上述結(jié)果以“Geological and ecological factors drive cryptic speciation of yews in a biodiversity hotspot”為題發(fā)表在植物學(xué)主流刊物New Phytologist上。文章鏈接(http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/nph.12336/abstract)。

該研究得到了中國(guó)科學(xué)院重點(diǎn)研究項(xiàng)目（KSZD-EW-Z-011），國(guó)家自然科學(xué)基金（30700042, 31200182），科技部基礎(chǔ)工作專項(xiàng)（2012FY110800）和云南省中青年學(xué)術(shù)技術(shù)帶頭人后備人才項(xiàng)目（2008PY064）等項(xiàng)目的資助。

圖1 喜馬拉雅紅豆杉的采樣地點(diǎn)、單倍型分布和青藏高原的季風(fēng)環(huán)流（a）；隔離障礙分析檢測(cè)到的地理隔離障礙（b, c）

 圖2 喜馬拉雅紅豆杉單倍型的系統(tǒng)發(fā)育（a, b）和微衛(wèi)星數(shù)據(jù)Structure分析（c）結(jié)果