理解物種多樣性格局及其形成方式是現(xiàn)代進化生物學研究的主要內(nèi)容。氣候變化、地理因子以及物種歷史等諸多因素均在其中起到重要作用,多種因素的互作通常能夠產(chǎn)生復雜且有趣的多樣性格局。關于這些因素各自起到何種程度的作用以及如何互作,一直是近年來進化生物學家關注的熱點問題。
中國科學院成都生物研究所傅金鐘課題組喬梁博士和文冠男博士研究生,通過種群遺傳學方法研究了綠臭蛙圍繞四川盆地的多樣性格局,并對其形成過程進行了分析。氣候分布模型表明綠臭蛙環(huán)繞四川盆地連續(xù)分布,盆地內(nèi)部不適合該物種的居住。種群遺傳學及系統(tǒng)發(fā)生分析顯示,該物種具有環(huán)形的分化模式,圍繞四川盆地的大部分種群表現(xiàn)出漸進且連續(xù)的基因多樣性,盆地西部群體和北部群體之間形成了有極少基因交流的生殖隔離。在該模式的形成過程中起決定作用的可能有兩個因素:冰川避難所和地理因子。基因聚類分析表明至少曾有兩個避難所分別在盆地東部與西部,冰期后的擴散使得來自兩個區(qū)域的群體分別在盆地南部和西北部相遇。其中南部具有大量的混合群體,形成了東西群體之間平緩的過渡,該區(qū)域具有很高的基因多樣性,表現(xiàn)為一個演化中的“大熔爐”;相反,西北部的接觸區(qū)域只有有限的基因混合,表現(xiàn)出部分的生殖隔離。綠臭蛙的這種特殊的多樣性模式將可作為研究物種演化的出色模型,有待進一步的研究。
研究結(jié)果近期以題為“Evolutionary melting pots and reproductive isolation: A ring-shaped diversification of an odorous frog (Odorrana margaratea) around the Sichuan Basin” 發(fā)表在國際著名期刊《Molecular Ecology》上。該研究得到了國家自然科學基金項目(31172061、31770568)和加拿大自然科學與工程研究項目的共同資助。
圖1:綠臭蛙在四川盆地周圍的分布格局。藍色箭頭代表基因流方向,藍色條形代表北部和西部群體之間的生殖隔離,在該區(qū)域基因流明顯被限制。