生態(tài)研究所植物系統(tǒng)進(jìn)化和生物多樣性實(shí)驗(yàn)室邱英雄教授課題組在Evolutionary Applications發(fā)表論文揭示東亞第三紀(jì)孑遺森林樹(shù)種的群體動(dòng)態(tài)、局域適應(yīng)和氣候變化脆弱性
理解物種的地理分布和適應(yīng)性是進(jìn)化與生態(tài)學(xué)的核心科學(xué)問(wèn)題之一,歷史與當(dāng)代氣候變化深刻影響森林樹(shù)種的地理分布,無(wú)論是追蹤適宜生境還是耐受氣候變化,森林樹(shù)種不同群體的遺傳構(gòu)成均會(huì)發(fā)生改變。森林樹(shù)種是如何通過(guò)群體歷史變化以及遺傳改變響應(yīng)古環(huán)境變化?不同群體局域適應(yīng)的遺傳基礎(chǔ)是什么?在全球氣候變暖的背景下,不同群體滅絕的風(fēng)險(xiǎn)性有多高?回答這些科學(xué)問(wèn)題對(duì)推動(dòng)森林保育具有至關(guān)重要的作用。
河岸帶是地球上最多樣、最動(dòng)態(tài)和最復(fù)雜的自然生境類(lèi)型之一,擁有較高的生物多樣性,尤為值得注意的是在中國(guó)-日本森林植物亞區(qū)山地河岸帶保存了諸如水杉、銀杏、領(lǐng)春木、連香樹(shù)等第三紀(jì)孑遺森林樹(shù)種。由于氣候變化和人為影響導(dǎo)致的生境破壞,很多森林樹(shù)種已面臨滅絕風(fēng)險(xiǎn)。課題組利用群體遺傳和景觀基因組學(xué)等方法研究了第三紀(jì)孑遺森林關(guān)鍵類(lèi)群領(lǐng)春木屬(Euptelea)的物種形成和適應(yīng)性進(jìn)化。研究結(jié)果表明中新世晚期的氣候震蕩和海平面升降促進(jìn)了領(lǐng)春木屬2個(gè)現(xiàn)存種(中國(guó)的大果領(lǐng)春木E. pleiosperma和日本的多花領(lǐng)春木E. polyandra)的物種形成,而大果領(lǐng)春木種內(nèi)譜系分化與上新世晚期橫斷山隆升有關(guān),長(zhǎng)江流域河道改遷導(dǎo)致大果領(lǐng)春木群體向東發(fā)生了地理擴(kuò)張,4個(gè)與溫度相關(guān)的氣候因子驅(qū)使不同群體的局域適應(yīng)形成。梯度森林模型(Gradient Forest)分析顯示,中國(guó)東部地區(qū)分布領(lǐng)春木具有最高的滅絕風(fēng)險(xiǎn)。本研究促進(jìn)了人們對(duì)東亞孑遺森林樹(shù)種的物種形成和適應(yīng)性進(jìn)化的認(rèn)識(shí),也暗含著在全球氣候變暖背景下我國(guó)東部地區(qū)孑遺森林樹(shù)種的保育亟待加強(qiáng),研究還為其它孑遺植物類(lèi)群適應(yīng)性潛力和滅絕風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域的評(píng)估提供了方法學(xué)指導(dǎo)。
相關(guān)研究成果以“Genomic insights into historical population dynamics, local adaptation and climate change vulnerability of the East Asian Tertiary relict Euptelea?(Eupteleaceae) ”為題發(fā)表在美國(guó)演化生物學(xué)會(huì)和歐洲演化生物學(xué)會(huì)的聯(lián)合刊物 Evolutionary Applications(IF5-year = 5.626)雜志上,浙江大學(xué)的邱英雄教授為論文通訊作者,曹亞男博士和朱珊珊博士為論文的共同第一作者,特聘研究員陳軍參與了數(shù)據(jù)分析指導(dǎo)。該研究得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃和國(guó)家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目資助。
原文鏈接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/eva.12960
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