山地系統(tǒng)生物多樣性的形成與演化,受地球板塊運(yùn)動(dòng)和氣候變化的共同影響,最終落腳于物種形成、拓殖和滅絕等事件的綜合過程。重建物種演化歷史并解析其驅(qū)動(dòng)因素,不僅有助于揭示區(qū)域生物多樣性形成的基本規(guī)律,還能為預(yù)測(cè)全球氣候變化下的生物響應(yīng)提供重要參考。
橫斷山區(qū)僅占我國(guó)陸地面積的5%,卻孕育了全國(guó)超過30%的維管植物和陸生脊椎動(dòng)物,其中還包含大量的特有物種。該地區(qū)地質(zhì)歷史復(fù)雜,既經(jīng)歷了劇烈的造山運(yùn)動(dòng),又深受亞洲季風(fēng)演化的影響。前期研究提示,橫斷山區(qū)豐富的植物多樣性主要通過本地分化積累,且爆發(fā)時(shí)間與山體快速隆升時(shí)期一致;哺乳動(dòng)物多樣性的主要積累模式是外來拓殖。這是否意味著一個(gè)區(qū)域物種多樣性的繁盛可以通過多種模式形成?上述研究差異是否由于類群本身特性所導(dǎo)致?重大地質(zhì)和氣候事件能否超越類群特性而引發(fā)多樣性的同步爆發(fā)?
針對(duì)上述問題,中國(guó)科學(xué)院昆明動(dòng)物研究所車靜團(tuán)隊(duì)與國(guó)內(nèi)多個(gè)研究團(tuán)隊(duì)合作,以陸生脊椎動(dòng)物為研究對(duì)象,對(duì)橫斷山區(qū)生物多樣性的形成演化機(jī)制開展了系統(tǒng)性研究。研究最大程度地囊括了兩棲類、爬行類、鳥類和獸類,共計(jì)4862種陸生脊椎動(dòng)物,其中851種分布于橫斷山區(qū),覆蓋該地區(qū)陸生脊椎動(dòng)物多樣性的73.4%。研究重建了橫斷山區(qū)陸生脊椎動(dòng)物的時(shí)空演化格局,通過跨類群比較分析發(fā)現(xiàn),各類群表現(xiàn)出與自身特性相關(guān)的差異化演化模式:本地分化事件在擴(kuò)散能力較弱的兩棲類和爬行類中占比較高,在獸類中本地分化與外來拓殖事件貢獻(xiàn)相當(dāng),而在具有較強(qiáng)擴(kuò)散能力的鳥類中則呈現(xiàn)出外來拓殖事件占主導(dǎo)的模式。從整個(gè)陸生脊椎動(dòng)物角度,研究支持橫斷山區(qū)既是新物種大量產(chǎn)生的“搖籃”,也是周邊生物區(qū)系的“匯集區(qū)”,其中超過30%的外來拓殖事件源自印馬地區(qū)。盡管不同類群在多樣性累積模式上表現(xiàn)出顯著差異,但該地區(qū)在中新世晚期活躍的造山運(yùn)動(dòng)及季風(fēng)增強(qiáng),卻引發(fā)了它們?cè)谶@一時(shí)期同步的多樣性爆發(fā)。
通過多類群整合分析,該研究為理解區(qū)域多樣性演化機(jī)制提供了新見解,提示以特定類群作為研究對(duì)象往往會(huì)帶來結(jié)果的巨大差異,應(yīng)在研究中注意對(duì)不同類群生物特性的分析和考慮。同時(shí),在未來的保護(hù)規(guī)劃中也應(yīng)充分考慮類群特性,以有效應(yīng)對(duì)不同類群的獨(dú)特需求與挑戰(zhàn)。
相關(guān)研究成果以Contrasting evolutionary trajectories of terrestrial vertebrates in the Hengduan Mountains hotspot為題,發(fā)表在《國(guó)家科學(xué)評(píng)論》(National Science Review)上。研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、云南省“興滇英才支持計(jì)劃”、中國(guó)科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)、中國(guó)西南野生生物種質(zhì)資源庫(kù)動(dòng)物分庫(kù)(國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施專項(xiàng))等的支持。
論文鏈接
本地分化和外來拓殖事件對(duì)橫斷山區(qū)陸生脊椎動(dòng)物四大類群多樣性的貢獻(xiàn)差異
橫斷山區(qū)生物演化與地質(zhì)氣候歷史的關(guān)系示意圖
本文鏈接:研究揭示橫斷山區(qū)陸生脊椎動(dòng)物差異化的多樣性演化模式http://www.sq15.cn/show-12-1758-0.html
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