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　　果實(shí)是被子植物為繁衍自己與食果者互惠共贏的公平手段，也推動(dòng)了人類文明從漁獵走向農(nóng)耕。在植物演化的歷程中，它們又何嘗不是攜帶著植物好奇而走向未知疆域的嫦娥號(hào)呢？  

　　果實(shí)是植物界進(jìn)化到高級(jí)階段的產(chǎn)物，是被子植物特有的繁殖器官，承載植物希望與未來的種子包被其中，并為其生長(zhǎng)發(fā)育保駕護(hù)航，促使被子植物繁衍成功率大幅提升，這是白堊紀(jì)晚期以來被子植物在地球植被中占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的重要原因之一，也是被子植物多樣性大尺度地理分布格局的主要驅(qū)動(dòng)力之一。對(duì)果實(shí)多樣性開展研究，特別是明晰果實(shí)顏色為何如此豐富多變，一直是植物學(xué)和生態(tài)學(xué)領(lǐng)域關(guān)注的熱點(diǎn)。過去，多數(shù)學(xué)者主要集中在通過生態(tài)學(xué)方法開展不同區(qū)域內(nèi)食果類動(dòng)物果實(shí)顏色偏好的研究等方面，而果實(shí)顏色如何影響植物進(jìn)化和分布格局這一問題尚未得到較好的解答。 

　　中國(guó)科學(xué)院昆明植物研究所植物多樣性與基因組學(xué)團(tuán)隊(duì)李德銖研究員和植物多樣性演化和生態(tài)適應(yīng)團(tuán)隊(duì)王紅研究員所領(lǐng)導(dǎo)的小組，通過與美國(guó)亞利桑那大學(xué)進(jìn)化與生態(tài)學(xué)系、美國(guó)德克薩斯植物研究所等機(jī)構(gòu)合作，對(duì)環(huán)太平洋分布的單系類群杜鵑花科白珠樹族（Gaultherieae）280余種果實(shí)顏色類型開展了演化機(jī)制研究。以Fritsch等（2011）劃分的該族20個(gè)譜系單元為研究對(duì)象，通過分子鐘估算、祖先分布區(qū)重建、性狀演化分析、性狀—擴(kuò)散模型分析，基于比較系統(tǒng)發(fā)育方法（Phylogenetic comparative methods，PCMs）性狀—物種分化速率耦聯(lián)分析，以及基于生態(tài)統(tǒng)計(jì)學(xué)性狀—性狀耦聯(lián)分析等多種進(jìn)化生態(tài)學(xué)和生物地理學(xué)方法與技術(shù)路徑，解析了該族果實(shí)顏色類型、歷史擴(kuò)散頻次、地理分布（海拔和緯度）、物種分化速率四者的關(guān)系，并量化了這四個(gè)變量相互之間的影響比例。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：不同果實(shí)顏色與歷史擴(kuò)散頻次、地理分布、物種分化速率具有不同程度的顯著相關(guān)性。具有紅色果實(shí)的譜系多分布在高緯度和低海拔地區(qū)，其物種數(shù)量少，物種分化速率較低，但歷史擴(kuò)散頻次較高，更容易進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳播；而具有藍(lán)紫色果實(shí)的譜系，則多分布在低緯度和高海拔地區(qū)，其歷史擴(kuò)散頻率較低，但物種數(shù)量多，物種分化速率較高，更趨向于在低緯度特別是熱帶山地就地物種分化。 

圖1 白珠樹族植物果實(shí)顏色的多樣性 

　　該研究利用系統(tǒng)發(fā)育學(xué)、進(jìn)化生態(tài)學(xué)、生物地理學(xué)的綜合方法，首次在一個(gè)單系類群中揭示了果實(shí)顏色的演化規(guī)律和生態(tài)功能分化，并將果實(shí)顏色對(duì)擴(kuò)散、地理分布、物種分化速率三者的影響進(jìn)行了量化，解析了該類群的環(huán)太平洋分布格局成因。同時(shí)，從果實(shí)顏色演化的角度，驗(yàn)證了由Wilson（1961）提出的“物種循環(huán)（taxon cycle）”假說，即物種分布區(qū)“擴(kuò)張-收縮-新擴(kuò)張”（expansion- contraction- shift）假說。這一假說認(rèn)為，物種具有不同分工，一些負(fù)責(zé)拓殖到新的區(qū)域（擴(kuò)張），一些負(fù)責(zé)就地物種分化（收縮），一段時(shí)間后再進(jìn)行新一輪的拓殖（新擴(kuò)張），形成了周期性的物種多樣化動(dòng)態(tài)過程，并最終決定了很多類群大尺度地理分布格局。然而，這一假說具有很大爭(zhēng)議，雖然近年來物種循環(huán)在一些動(dòng)物中被發(fā)現(xiàn)（如：加勒比海小安的列斯群島的鳥類），但成因及驅(qū)動(dòng)因素尚不明確。本研究從與擴(kuò)散事件相關(guān)的果實(shí)顏色上，在植物類群上為物種循環(huán)這種大尺度地理分布格局的形成方式找到了關(guān)鍵證據(jù)。 

　　近期，研究結(jié)果以“Why is fruit colour so variable? Phylogenetic analyses reveal relationships between fruit‐colour evolution, biogeography and diversification”為題在線發(fā)表于國(guó)際生態(tài)學(xué)和自然地理學(xué)領(lǐng)域的著名期刊Global Ecology and Biogeography上。陸露副研究員為論文第一作者，李德銖研究員為論文通訊作者。該項(xiàng)目主要得到中科院B類先導(dǎo)專項(xiàng)“大尺度區(qū)域生物多樣性格局與生命策略”（XDB31000000）和國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目（41671052）的支持。 

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圖2 白珠樹族果實(shí)顏色在環(huán)太平洋大陸和島嶼之間的物種多樣化、擴(kuò)散和演化模式