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云南日报——昆明动物所科学家揭示蛙属可能起源于中国西南
2016-07-18 来源:云南日报 作者:施铭
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  昆明动物研究所科学家与国外科研人员联合研究发现:蛙属可能起源于中国西南地区,从东亚经白令陆桥两次独立进入北美。随后,其中一支迁入中美、南美地区。后期,从东亚经中亚,最后进入欧洲地区。该类群的多样性分化模式在新、旧大陆地区存在较大差异。

  蛙属物种分布广泛,主要在北半球地区,如亚洲、欧洲、北美洲至南美洲北部均有分布。长期以来,该属物种受到国内外广泛关注,作为两栖类中的模式生物用于行为、发育、进化等领域的研究。同时,该类群栖息生境的多样化为开展大尺度生物地理研究及物种多样性分化提供了良好材料。然而遗憾的是,长期以来,对该类群的系统学研究多局限于局部区域,即便是大尺度的研究涉及此类群,所使用物种也非常零星。蛙属物种在欧亚大陆与美洲大陆之间的迁移扩散路线是怎样的?各大陆内部物种又是如何迁移扩散分化的?新、旧大陆在多样性分化模式方面是否存在不同?区域物种类群的生物多样性分化速率(物种成种速率-物种灭绝速率)受哪些可能的因素影响?这些问题的解决需要建立广泛的国际合作,在大尺度范围内以完整取样为基础,构建该类群的系统发育关系。

  中科院昆明动物研究所车静研究员及其带领的课题组联合来自美洲、欧洲和亚洲的10余位学者,在全球范围对蛙属的演化进行了较为系统的研究。蛙属共有101个物种,一些最常见的两栖类,如林蛙,牛蛙等,均属于这一类群。团队研究样本包括了91个物种,覆盖了所有分布区域。通过挖掘蕴含于DNA序列中的进化信息,构建物种进化关系,并结合祖先分布区域重建和生物地理学分析,科学家重建了蛙属物种的起源、扩散路线,以及多样性分化模式。研究结果显示:蛙属可能起源于中国西南地区,从东亚经白令陆桥两次独立进入北美。第一次扩散发生在距今约4800万年到4300万年之间,这一支扩散迁入中美、南美地区。第二次迁移发生在距今3400万年前,这一支物种只分布在北美洲西部。后期,在大约3000万年前,蛙属物种从东亚经中亚,进入欧洲地区。该类群的多样性分化模式在新、旧大陆地区存在较大差异。例如东亚地区的物种,在分化过程中经历了明显的物种形成速率的增高变动,时间估计推测可能与东亚岛屿的剧烈构造运动和气候波动所偶联的海平面变化相关;而美洲地区的物种,整体经历了一个适应辐射的过程,成种速率呈逐渐降低趋势。

  该项研究成果已于近日发表在了国际学术期刊《系统生物学》上。


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