辰山植物园科研人员在欧亚植物间断分布形成机制上取得新进展

欧亚大陆多种热带和亚热带生物呈现地中海-东亚间断分布格局。这一分布格局的形成原因目前主要存在两种观点:一种认为起源于环北亚热带植物区系,由气候变冷时向南迁移形成;另一种观点认为是由中新世时从东亚长距离扩散至欧洲,随后地理隔离而形成。因此,地中海-东亚间断物种的形成机制还需进一步研究。栎属冬青栎组(Quercus section Ilex)间断分布于欧亚中低纬地区,是这一区域多种地带性植被中的重要代表类群,适应生境多样,并具有丰富的化石记录,是研究地中海-东亚间断分布格局形成机制的代表类群。

中国科学院上海辰山植物科学研究中心/上海辰山植物园植物系统与进化研究组(组长:邓敏研究员)与中国科学院西双版纳热带植物园古生态研究组(组长:苏涛研究员)和美国莫顿树木园的Andrew L. HIPP研究员等科研人员合作,整合系统基因组学、化石定年法和叶几何形态分析对欧亚间断分布的栎属冬青栎组的生物地理进行了分析,结果显示:冬青栎组由六个分支组成,欧洲分布的冬青栎为单系,并跟高山栎和巴东栎的分支关系较近;冬青栎在始新世时广布于古地中海岸东部,六个分支形成的时间都在中新世以前;中新世早期的欧洲冬青栎化石跟中新世中后期的化石叶形态差异明显。

结合冬青栎组的分化时间及青藏高原的地质演化历史表明:现代欧洲分布的冬青栎起源于东亚,在渐新世时以青藏高原和喜马拉雅的低地作为通道从东亚扩散至欧洲;青藏高原在渐新世末期及喜马拉雅山脉在中新世早期的隆升导致迁移通道的消失;中新世气候的快速变化促进了冬青栎的分化及对环境的适应。栎属冬青栎组作为欧洲和东亚常绿森林的重要树种,其演化历史说明东亚和喜马拉雅西部间在渐新世时存在一个相对连续的常绿硬叶林森林带,为欧亚物种间的迁移和扩散提供了通道。

相关研究结果以East Asian origins of European holly oaks (Quercus section Ilex Loudon) via the Tibet-Himalaya为题于7月10日在线发表在国际生物地理学期刊《Journal of Biogeography》上。植物系统与进化研究组的研究助理姜小龙、美国莫顿树木园的Andrew L. HIPP研究员、植物系统与进化研究组的邓敏研究员及西双版纳热带植物园的苏涛研究员为文章的共同第一作者,邓敏研究员为通讯作者。研究得到了国家自然科学基金(31700174)、中国科学院东南亚生物多样性研究中心项目(Y4ZK111B01)和上海市绿化和市容管理局项目(G172406, G182427和G162404)的支持。

文章链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/jbi.13654

(供稿:植物系统与进化研究组)

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