Syst Biol:中科院动物所李枢强研究组发表青藏高原蜘蛛研究成果
2017年4月20日，国际期刊《Systematic biology》在线发表了中国科学院动物研究所李枢强研究组题为“Extinction vs. Rapid Radiation: The Juxtaposed evolutionary Histories of Coelotine Spiders Support the Eocene–Oligocene Orogenesis of the Tibetan Plateau”的研究论文，研究报道了李枢强研究组通过对青藏高原及其周边地区的隙蛛(漏斗蛛科)进行研究，发现该地区在始新世-渐新世期间的造山运动对隙蛛的起源、扩散和多样化都产生了巨大影响，甚至导致了部分隙蛛类群的灭绝。该发现在一定程度上缓解了近些年地质学家和生物学家在青藏高原隆升时间上产生的分歧。博士后赵喆为论文第一作者，李枢强研究员为论文通讯作者。
青藏高原素有“世界屋脊”之称。由于在第三纪早期印度板块与亚洲板块南缘发生碰撞并向下俯冲，造成古地中海逐渐消失和青藏高原的不断抬升。该地区在6500万年间的海陆变迁塑造了欧亚大陆当前的生物多样性分布格局。多数生物学家认为青藏高原周边的生物多样性形成与高原的隆升过程密切相关，自中新世以来快速隆升触发了动植物类群在该时期的辐射进化;但地质学研究结果表明青藏高原自始新世中期就已经接近了今天的高度。这使地质学家和生物学家对青藏高原的隆升时间的产生了不同看法并导致了明显的冲突。
该研究选择隙蛛亚科蜘蛛作为研究材料，通过大尺度的野外调查，结合多种分子生物信息学方法，研究青藏高原地区的海陆变迁对生物的时空演化和多样化格局产生的影响，揭示该地区乃至欧亚大陆现今的生物多样性格局形成的历史成因。隙蛛是在北半球温带和亚热带地区常见的蜘蛛种类。在本研究中，对整个北半球范围内的19属286种隙蛛进行了采样，基于8个基因片段和2326条新获得的隙蛛DNA序列，使用系统发育推断、分子钟定时、祖先分布地重建、多样性及生态位分析等方法对隙蛛的时空演化进行了全面而深入地研究，分析结果显示隙蛛亚科蜘蛛起源于始新世的中国南方地区。目前，绝大多数的现生隙蛛物种分别来自于南、北两个单系的隙蛛组群。隙蛛亚科蜘蛛的起源似乎与发生在古新世–始新世交界的极热事件(PETM)或在始新世早期的高温期有关。而与气候变化相比，青藏高原的出现对于隙蛛目前的多样性分布格局的形成起到了更为关键的作用：南方隙蛛起源于青藏高原以外的地区，青藏高原东南部自晚始新世以来的隆升阻止了其扩散。但连续的造山作用却创造了更多的局部地理隔离成种事件，促使南方隙蛛在该时期得以快速辐射演化。青藏高原的中北部地区很可能是北方隙蛛的起源地，并且该地区在渐新世早期的抬升很可能导致了北方隙蛛在早期多样化过程中经历了灭绝事件。隙蛛的演化史与最新的地质证据一致表明，青藏高原地区的高海拔的地形特征早在4000–3500万年前就已经出现了。该发现可能是首次详细阐明了生物演化与青藏高原在始新世-渐新世隆升紧密相关的生物地理学证据。
李枢强研究组长期关注中国生物多样性的起源。2011年基于咸水和淡水端足类证实中国端足类动物的“古地中海”起源，相关结果发表在美国科学院院刊。本研究是第一次证实陆生无脊椎动物的“古地中海”起源。在古地中海后退过程中，青藏高原露出海面后，新呈现的大片陆地为陆生无脊椎动物的起源与分化提供了生态机遇。
青藏高原蜘蛛
原文链接：
Extinction vs. Rapid Radiation: The Juxtaposed Evolutionary Histories of Coelotine Spiders Support the Eocene–oligocene Orogenesis of the Tibetan Plateau
原文摘要：
Evolutionary biology has long been concerned with how changing environments affect and drive the spatiotemporal development of organisms. Coelotine spiders (Agelenidae: Coelotinae) are common species in the temperate and subtropical areas of the Northern Hemisphere. Their long evolutionary history and the extremely imbalanced distribution of species richness suggest that Eurasian environments, especially since the Cenozoic, are the drivers of their diversification. We use phylogenetics, molecular dating, ancestral area reconstructions, diversity, and ecological niche analyses to investigate the spatiotemporal evolution of 286 coelotine species from throughout the region. Based on eight genes (6.5 kb) and 2323 de novoDNA sequences, analyses suggest an Eocene South China origin for them. Most extant, widespread species belong to the southern (SCG) or northern (NCG) clades. The origin of coelotine spiders appears to associate with either the Paleocene–Eocene Thermal Maximum or the hot period in early Eocene. Tibetan uplifting events influenced the current diversity patterns of coelotines. The origin of SCG lies outside of the Tibetan Plateau. Uplifting in the southeastern area of the plateau blocked dispersal since the Late Eocene. Continuous orogenesis appears to have created localized vicariant events, which drove rapid radiation in SCG. North-central Tibet is the likely location of origin for NCG and many lineages likely experienced extinction owing to uplifting since early Oligocene. Their evolutionary histories correspond with recent geological evidence that high-elevation orographical features existed in the Tibetan region as early as 40–35 Ma. Our discoveries may be the first empirical evidence that links the evolution of organisms to the Eocene–Oligocene uplifting of the Tibetan Plateau. [Tibet; biogeography; ecology; molecular clock; diversification]
作者：李枢强
