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科研進(jìn)展
研究揭示晚上新世后是高黎貢山物種特有性演化的關(guān)鍵階段 文章來源:種質(zhì)庫 | 發(fā)布時間:2024-12-19 | 作者: | 瀏覽次數(shù): | 【打印】 【關(guān)閉】 山地是具有極高生物多樣性和特有性以及復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)。中國西南山地作為北半球溫帶生物多樣性最為豐富的區(qū)域,其物種特有性的形成機(jī)制備受關(guān)注。前期研究表明,中新世以來喜馬拉雅的隆升和季風(fēng)氣候的增強(qiáng)導(dǎo)致了物種多樣化速率的快速增加,而中新世之后的地質(zhì)和氣候變化主要影響了種群水平的遺傳分化。不過,上新世及更新世時期的地質(zhì)和氣候變化如何影響物種特有性的形成尚需進(jìn)一步的研究。 高黎貢山是中國西南山地植被和土壤垂直帶譜最完整、生態(tài)系統(tǒng)多樣性最豐富的地區(qū),其獨(dú)特的地質(zhì)和氣候歷史使其成為探究西南山地物種特有性的理想?yún)^(qū)域。近日,Journal of Systematics and Evolution(JSE)在線發(fā)表了題為Key stage of evolution of endemism in Gaoligong Shan after the late Pliocene的研究論文,該論文由西南林業(yè)大學(xué)與中國科學(xué)院昆明植物研究所合作完成。該研究以高黎貢山為研究區(qū)域,解析了其物種特有性的時空演化模式。 研究人員依托中國西南野生生物種質(zhì)資源庫,選取114種植物、動物和真菌不同門類的特有種,通過對系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系的整合(圖1),發(fā)現(xiàn)其特有性自早中新世(17.76 Ma,Nasutixalus yingjiangensis)開始形成,主要由原地分化(n=82,71.9%)方式組成,大部分姐妹類群(n=70)可分布到高黎貢山,有47種呈同域分布模式,23種呈異域分布模式。在外地遷入方式(n=32)中,主要的來源地為南部低緯度地區(qū)(n=20)。外地遷入方式形成的特有種在不同時間段呈平緩積累的模式,原地分化方式的特有種首先平緩積累,在晚上新世后(n=63)快速增加并超過外地遷入方式的速率,尤其是在更新世后(n=53)大量積累?;谔赜蟹N與其姐妹種在地理距離、擴(kuò)散能力、氣候、花期和海拔5個不同特征的主成分分析發(fā)現(xiàn),雖然象征著適應(yīng)性進(jìn)化的氣候、花期和海拔在兩個主成分中有較高的貢獻(xiàn)率,但在散點(diǎn)圖中,表征著生態(tài)位保守區(qū)域所占的物種比例更高。 在地質(zhì)歷史和氣候變化方面,高黎貢山的主體在中新世后形成,且在晚上新世(約3.6-2.6 Ma)期間或之后加快隆升;高黎貢山是印度季風(fēng)向東移的第一道屏障,使其生物區(qū)系的演化對季風(fēng)在上新世晚期時明顯增強(qiáng)的響應(yīng)最為敏感。在自然地理環(huán)境方面,東側(cè)的生物地理學(xué)分界線怒江-瀾滄江分水嶺使其成為中國西南山地相對獨(dú)立的山體。因此,晚上新世后高黎貢山的加速隆升以及季風(fēng)的增強(qiáng)加速了該地區(qū)物種特有性的形成,更新世時的“物種泵”效應(yīng)也起到了重要作用。生態(tài)位保守(山脈和河流屏障導(dǎo)致的地理隔離)在特有種的形成中比適應(yīng)性分化有更高的貢獻(xiàn)。 該研究得到了云南省重點(diǎn)研發(fā)計劃、中國科學(xué)院先導(dǎo)項(xiàng)目、國家自然科學(xué)基金和云南省興滇人才支持計劃等項(xiàng)目的資助。 |
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