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科研进展

昆明植物所在生物地理间断研究方面取得新的进展

文章来源:生物多样性与生物地理学重点实验室  |  发布时间:2013-05-07  |  作者:聂泽龙  |  浏览次数:  |  【打印】 【关闭

 

植物不连续分布于热带亚洲、非洲和美洲之间的全球泛热带间断现象是生物地理间断模式中最为复杂的模式之一,以往的研究往往集中在一些科水平上的研究,很少有在属水平上这一间断现象作全面的生物地理分析。茜草科鸡矢藤属是一个呈泛热带间断分布的木质藤本类群,只有31种,主要分布于 热带亚洲和非洲的马达加斯加,在热带南美和中美洲各只有1种,因而是进行这方面研究非常理想的类群。

中国科学院昆明植物研究所生物多样性与生物地理学重点实验室聂泽龙副研究员,在国家自然科学基金和中国科学院相关项目的资助下,开展了茜草科鸡矢藤属的全球生物地理泛热带间断起源与成因的研究。通过全球各个分布区的全面取样和基于5个叶绿体片段(rbcL, rps16, trnT-F, atpB-rbcL,psbA-trnH)的生物地理研究分析,主要取得了以下进展:

分子系统发育分析揭示鸡矢藤属首先分出亚洲一支,包含来自东南亚以及亚洲大陆的两个种;然后分化出以亚洲分布为主的一支以及以非洲和马达加斯加分布为主的一支,其中亚洲一支包含来自南美洲的唯一种,而非洲马达加斯加一支包括来自中美洲的唯一一个种,从而形成了一种全球泛热带间断分布的格局。相应的时间推算和祖先地起源分析表明本属大约在3000万年前(渐新世)起源于亚洲大陆热带地区,其中一支在热带亚洲,特别是中南半岛演化为一个分布中心,另一支大约在1500万年前(中新世早期至中期)通过跨印度洋的长距离传播到达非洲,并进一步扩散至马达加斯加形成第二个分化中心。大约在600-1000万年前(晚中新世),分别通过跨太平洋的长距离扩散从亚洲到达南美和跨大西洋的长距离传播从非洲到达中美洲形成新旧热带的间断格局。鸡矢藤植物具有比较小的带翅的种子非常适合于各种方式的长距离传播,包括风媒、洋流甚至鸟类传播等。文章结论强调在全球气候变冷和泛北热带植物区系退却的背景下,长距离传播是许多现代热带类群交流和扩张非常要的因素之一,从而揭示了长距离传播在现代热带植物区系形成方面的重要作用。

上述结果以“Post-Boreotropical dispersals explain the pantropical disjunction in Paederia(Rubiaceae)”为题已发表在最新一期Annals of Botany上,并配以封面照片和文字说明进行重点介绍。文章链接http://aob.oxfordjournals.org/content/111/5/873.abstract

鸡矢藤植物及全球传播示例

 鸡矢藤属的地理分布图以及基于贝叶斯原理的祖先起源地分析结果


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