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科研人员阐述北温带木本植物多样性分布不均演化历史

发布时间:2021-08-26 14:07:50 来源:科技日报 责任编辑:caobo

记者25日从中国科学院西双版纳热带植物园了解到,该园生物地理与生态学研究组研究人员从分子和化石的角度,阐述了北温带代表类群榆科和胡桃科洲际多样性分布不均的演化历史,并为今后分布区和生态位演化研究提供了新的框架。

“在不同大洲,北半球温带植物多样性差异很大,亚洲的物种多样性高于北美、远高于欧洲,甚至形成东亚北美间断分布的格局。造成这种差异的驱动因素是什么?一直是生物地理学和宏观生态学关注的基本和热点问题。”西双版纳热带植物园星耀武研究员说,而要准确重建北温带类群的多样化历史,需要多学科的交叉和多种证据的综合分析,尤其需要结合化石和现代分子资料的分析。

为准确重建北半球木本植物多样性演化历史,研究组选择了化石记录丰富的胡桃科和榆科为研究对象进行生物地理学研究。首先筛选了113个胡桃科鉴定可靠的果实化石,利用全证据法将化石整合到分子系统树中,并进行分化时间的推断和祖先分布区的重建。

与仅基于现生类群的结果不同,整合的分析表明,胡桃科起源于晚白垩纪的北美或欧洲中纬度地区,支持北热带区系起源的假说;自中中新世后,东亚才成为胡桃科的快速演化中心。胡桃科的扩散主要经过北大西洋陆桥由北美扩散至欧洲,随后扩散至东亚,而不是主要经过白令陆桥。研究结果在线发表在国际系统演化顶尖期刊《系统生物学》上。

此外,研究组还通过叶绿体基因组解析了榆科属级系统发育关系,认为榆科分为热带分支和温带分支。分子和化石证据都支持东亚为榆科温带类群的快速分化中心,是温带类群的博物馆又是其分化摇篮。由于中新世之后在欧洲大量灭绝,从而形成东亚物种最丰富,欧洲物种缺乏的洲际分布不均。该研究是综合多证据多学科探讨多样性分布格局的有利尝试,进一步加强了对北温带多样性格局形成历史的认识,研究结果发表在国际生物学期刊《植物分类学报》上。(科技日报记者 赵汉斌)