研究「jiu」展现东亚季民俗候驱动山地植物多〖duo〗样性形成机制

山地系统蕴藏了全球大部门陆地生物多样性。普遍以为,厚实的山地生物多样性是在地质事宜和历史天气及两者之间庞大的相互作用等影响下发生的。然而,现在险些没有剖析地质事宜和历史天气转变在驱动山地生物多样性中相对孝顺的研究,尤其缺乏东亚季民俗候驱动物种形成的深入研究。

马铃苣苔属(苦苣苔科)具有厚实的物种多样性和特有性(图1),该属普遍漫衍于中国南方山地,其中横断山区及其相近区域、武陵山脉以及南岭山脉是其三个多样性中央。由于其普遍漫衍于亚热带季民俗候区及差异地质历史的山地系统,该属成为研究地质历史和东亚季民俗候转变对物种分化影响的理想类群。

中国科学院华南植物园植物科学研究中央研究员康明团队行使123个转录组数据重修了马铃苣苔属111个物种(占该属物种数的88%)的快速辐射进化历史。该研究接纳系统发育基因组,评估该属早期和快速辐射的不完全谱系分选水平,连系宏观进化模子探索马铃苣苔属在漫衍名目和时空物种分化动态历程。基于574个直系同源单拷贝基因的证据注释,从中新世约12百万年最先,马铃苣苔属履历了快速的物种形成,随后物种形成速率最先急剧下降(图2)。宏观进化模子效果注释,马铃苣苔属的物种形成与东亚季风的形成和生长呈亲热正相关;虽然横断山区的物种分化速率高于非横断山区,但并未发现差异山地系统之间有物种形成速率的转换。上述研究效果示意,中新世中期由东亚季风带来的温暖湿润天气是马铃苣苔属物种快速分化的主要驱动(图3),而地质历史事宜(如山地抬升)的作用是次要和间接的。

该研究为明晰我国亚热带山地系统生物多样性演化提供了新视角,即历史天气转变(稀奇是东亚季民俗候)在驱动植物多样性形成中起主要作用。研究还为行使系统发育基因组学解决快速辐射进化类群的驱动因子提供了典型案例。相关研究功效于近期揭晓在《系统生物学》( Systematic Biology )上。研究事情获得中科院战略性先导科技专项(B类)和国家自然科学基金的支持。

图1.马铃苣苔属的代表类群,显示该属厚实的形态多样性

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图2.铃苣苔属物种形成速率动态转变模子。a)马铃苣苔属物种形成、灭绝及分化的转变趋势;b)马铃苣苔属属内物种形成率的转变趋势。红点指示在横断山区漫衍的类群。

图3.球温度转变及东亚季风影响了马铃苣苔属的物种分化。a),b)中新世晚期以来的全球温度和东亚季风转变趋势;c),d)马铃苣苔属物种形成速率与全球温度和东亚季风之间的关系。

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