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第四纪气候变化促进象牙参属两姊妹种分化

横断山地区位于青藏高原东南缘,经历过复杂的地质变迁和气候变化,孕育了丰富多样的生物,成为世界生物多样性的热点地区。探讨该地区生物多样性的历史成因是生物学领域研究的热点,尤其是高原抬升和第四纪气候变化在物种演化过程中所起的作用一直是进化生物学家和生物地理学家试图解析的热点科学问题。

西双版纳热带植物园植物进化生态学研究组的前期研究发现,高山姜科植物象牙参属(Roscoea)因青藏高原的快速抬升及中南半岛的快速侧向滑动形成了喜马拉雅和横断山两个单系分支,而分部于横断山地区的物种表现出高的物种多样性和复杂的种间关系(Gondwana Research)。为揭示分布于横断山地区象牙参属植物可能的演化过程,作者选取在横断山地区狭域分布的姊妹种大花象牙参(R.humeana)和早花象牙参(R.cautleoides),基于居群采样,通过核DNA片段和叶绿体DNA片段的谱系地理学分析,结合生态位模型模拟及生态因子的统计学分析,发现受到第四纪冰期-间冰期气候驱动,大约在更新世晚期,分布于低海拔的早花象牙参从分布于高海拔的大花象牙参中分化出来;两物种至今仍保持着显著的生态位分化。研究结果说明现今低海拔分布的物种也有可能来自高海拔地区;在横断山地区狭窄范围内的物种形成有可能是在第四纪气候变化驱动下的生态物种分化。该研究为理解横断山地区生物多样性的形成机制提供了新的研究案例。

研究成果以Ecological divergence of two closely related Roscoea species associated with late Quaternary climate change为题发表于生物地理学国际著名期刊Journal of Biogeography。该研究得到国家自然基金(U1202261),西部之光博士项目(赵建立)及中科院135专项((XTBG-T01,F01)的资助。