科技日?qǐng)?bào)記者 吳純新 通訊員 江珊
5月15日,由中國(guó)科學(xué)院武漢植物園、中國(guó)科學(xué)院中-非聯(lián)合研究中心(以下簡(jiǎn)稱(chēng)中-非中心)牽頭,聯(lián)合英國(guó)倫敦瑪麗女王大學(xué)、英國(guó)皇家植物園邱園、華大基因、馬達(dá)加斯加塔那那利佛大學(xué)、肯尼亞國(guó)家博物館、上海辰山植物園等科研機(jī)構(gòu),在《自然》雜志發(fā)表最新研究成果,系統(tǒng)闡明了全球關(guān)注的瀕危植物類(lèi)群——猴面包樹(shù)屬的多樣性演化歷史,提出馬達(dá)加斯加應(yīng)為該屬的起源分化中心。
受訪單位供圖
上述研究通過(guò)綜合遺傳、生態(tài)、地理數(shù)據(jù)分析,重點(diǎn)揭示了馬達(dá)加斯加猴面包樹(shù)歷史種群動(dòng)態(tài)變化的驅(qū)動(dòng)因素,并就其未來(lái)保護(hù)提出科學(xué)、有效的保護(hù)策略及建議。
猴面包樹(shù)屬是錦葵科木棉亞科落葉喬木,全球僅存8個(gè)種,其中6個(gè)特有種分布于馬達(dá)加斯加,另兩種分別分布于非洲大陸和澳大利亞。
猴面包樹(shù)類(lèi)群個(gè)體壽命可達(dá)上千年,其果實(shí)可食用,樹(shù)干儲(chǔ)水豐富,樹(shù)皮是手工制品和建筑原材料。在干旱條件下,其還為各類(lèi)動(dòng)物提供水、食物和庇護(hù)所,因此被稱(chēng)為“生命之樹(shù)”。在馬達(dá)加斯加亦被喻為“森林之母”,具有極其重要的科學(xué)研究、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和人文價(jià)值。
近年來(lái),受全球變化和棲息地破壞影響,猴面包樹(shù)屬植物多樣性保護(hù)成為學(xué)術(shù)界和大眾廣泛討論的熱點(diǎn)問(wèn)題。尤其在馬達(dá)加斯加,部分物種的個(gè)體數(shù)和適宜生境驟減,已有三種猴面包樹(shù)被世界自然保護(hù)聯(lián)盟瀕危物種紅色名錄(IUCN Red List)列為瀕?;驑O度瀕危物種。
同時(shí),關(guān)于猴面包樹(shù)屬的起源中心及地理分布格局的形成歷史,仍存在較大爭(zhēng)議。
因此,盡快厘清猴面包樹(shù)多樣性格局的形成過(guò)程,通過(guò)系統(tǒng)的科學(xué)研究指導(dǎo)并制定更有效的保護(hù)策略已刻不容緩。
研究人員通過(guò)對(duì)來(lái)自馬達(dá)加斯加、塞內(nèi)加爾和澳大利亞的8個(gè)猴面包樹(shù)物種野生個(gè)體遺傳信息解析,重建猴面包樹(shù)屬演化歷史,發(fā)現(xiàn)其物種多樣性分化始于距今約2100萬(wàn)年前,該時(shí)間遠(yuǎn)晚于非洲和澳大利亞板塊的分離及馬達(dá)加斯加島的形成(約1.6億年前)。
不僅如此,綜合數(shù)據(jù)分析表明,包括已形成洲際隔離或島嶼同域分布的猴面包樹(shù)物種,在歷史上均存在種間雜交情況,從而導(dǎo)致屬內(nèi)全基因組水平上系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系信號(hào)的不一致性。依據(jù)研究揭示的歷史同域雜交式樣和實(shí)際的跨洋擴(kuò)散可能性,該研究提出馬達(dá)加斯加島應(yīng)為現(xiàn)存猴面包樹(shù)屬冠群的起源分化中心。
該研究通過(guò)整合全基因組計(jì)算的遺傳多樣性、歷史種群數(shù)量及生態(tài)學(xué)數(shù)據(jù)分析,揭示了馬達(dá)加斯加現(xiàn)存6種猴面包樹(shù)物種間的生態(tài)位競(jìng)爭(zhēng)格局。研究發(fā)現(xiàn),因全球海平面歷史波動(dòng)引起的島嶼面積變化,島嶼內(nèi)山體隆起、火山噴發(fā)等地質(zhì)演變因素,共同驅(qū)動(dòng)著島內(nèi)猴面包樹(shù)物種種群大小及分布的動(dòng)態(tài)變化。
由地質(zhì)演變產(chǎn)生的豐富小生境異質(zhì)性以及種間雜交可能造就了島內(nèi)猴面包樹(shù)屬物種的多樣性,這為理解物種演化及分布格局的形成,尤其是馬達(dá)加斯加特有生物多樣性發(fā)生機(jī)制,提供重要研究案例。
研究還發(fā)現(xiàn)IUCN可能低估了馬達(dá)加斯加猴面包樹(shù)物種的現(xiàn)實(shí)瀕危狀況。研究人員通過(guò)對(duì)屬內(nèi)種間競(jìng)爭(zhēng)及雜交影響的評(píng)估并綜合基因組和生態(tài)學(xué)研究結(jié)果,對(duì)馬達(dá)加斯加特定猴面包樹(shù)物種分別提出新的保護(hù)建議和策略,為有效保護(hù)該島整體生物多樣性提供新的科學(xué)視角和重要參考依據(jù)。
據(jù)介紹,研究人員同期在《自然》雜志發(fā)表了研究簡(jiǎn)報(bào)。
責(zé)任編輯: 王倩本文鏈接:http://www.3ypm.com.cn/news-2-6828-0.html我科研團(tuán)隊(duì)領(lǐng)銜解析猴面包樹(shù)屬植物演化歷史
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