華南植物園對東亞亞熱帶常綠闊葉林樟科鱷梨族演化歷史研究獲新進(jìn)展
亞熱帶常綠闊葉林是一種重要的植被類型，主要分布在東亞地區(qū)，優(yōu)勢類群主要是殼斗科、樟科、木蘭科和山茶科。我國亞熱帶常綠闊葉林分布在北緯24°至32°、東經(jīng)99°到123°的范圍內(nèi)，具有豐富的生物多樣性。生物多樣性是人類賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)，在當(dāng)今全球氣候變化背景下，東亞亞熱帶常綠闊葉林將會如何演化是一個重要的科學(xué)問題。盡管預(yù)測亞熱帶常綠闊葉林在未來的變化趨勢還十分困難，但是通過研究它過去的演化歷史可為我們帶來一定的啟示。已有一些研究通過常綠闊葉林常見類群推斷其演化歷史，比如黃連屬（毛茛科）、清風(fēng)藤屬（清風(fēng)藤科）和木通科等。這些類群為草本、攀援或直立灌木，在亞熱帶常綠闊葉林并不處于優(yōu)勢地位。目前僅有研究從山茶科和殼斗科櫟屬青岡組的角度去研究常綠闊葉林的演化歷史，樟科作為常綠闊葉林的優(yōu)勢類群一直未得到足夠的關(guān)注和研究。
中科院華南植物園分子生態(tài)學(xué)研究團(tuán)隊對國內(nèi)樟科鱷梨族進(jìn)行了系統(tǒng)發(fā)育樹構(gòu)建、分化時間分析、祖先狀態(tài)重建和分化速率分析。結(jié)果表明，鱷梨族系統(tǒng)發(fā)育樹的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不受數(shù)據(jù)分區(qū)、質(zhì)體基因組編碼區(qū)和非編碼區(qū)、堿基替換飽和度和比對空缺的影響，并分為6個主要分支；鱷梨族在早中新世從熱帶進(jìn)入東亞亞熱帶常綠闊葉林，鱷梨族的分化速率在晚中新世快速提升。早中新世的降水增加可能促進(jìn)了鱷梨族分布范圍的擴(kuò)張。晚中新世的季風(fēng)增強(qiáng)可能導(dǎo)致了東亞亞熱帶常綠闊葉林的物種聚類和快速分化。
相關(guān)研究成果已近期發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊BMC Plant Biology（《BMC植物生物學(xué)》）上。該研究得到中國科學(xué)院B類先導(dǎo)專項的資助。論文鏈接：https://rdcu.be/cEXwE
圖1. 鱷梨族的分化時間及祖先狀態(tài)重建。(a)分化速率圖，暖色表示分化速率快，冷色表示慢。(b)祖先狀態(tài)重建結(jié)果。
圖2. 鱷梨族的分化速率隨時間變化。(a)過去45個百萬年全球溫度變化趨勢。(b)鱷梨族分化速率隨時間變化。
(c)潤楠屬分化速率隨時間變化。(d)鱷梨族除潤楠屬外其它類群的分化速率隨時間變化。
圖b，c，d中紅色表示物種形成速率，黑色表示滅絕速率，綠色表示凈分化速率。
