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成都生物所揭示渐新世以来泛树蛙属Polypedates物种的地理分布格局演化
发表日期: 2021-01-13 作者: 袁丽美、李家堂 文章来源:
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 泛树蛙属Polypedates隶属于两栖纲Amphibia、无尾目Anura、树蛙科Rhacophoridae, 目前共包含26个物种,广泛分布于南亚,东南亚和东亚地区。泛树蛙属物种(图1)对海水不耐受且扩散能力较弱,是研究东南亚地区群岛间分布区域演化的理想材料。前人对泛树蛙属的研究大多集中在其系统发育关系以及P. leucomystax物种的扩散,对泛树蛙属的生物地理学研究至今仍是空白。之前的研究表明泛树蛙属在渐新世开始出现物种多样化,那么是什么原因导致了泛树蛙属的物种多样化和扩散? 是否与古气候和古地质事件有关?比如喜马拉雅山的形成、欧亚板块碰撞和更新世海平面上升导致的气候变化等。 

   

  1 斑腿泛树蛙 

 为验证以上猜想以及探讨泛树蛙属的扩散,中国科学院成都生物研究所李家堂研究员团队等科研人员选取泛树蛙属3个线粒体片段 (12S rRNA, 16S rRNA, tRNAVal) 3个核基因片段 (POMC, TYR, RHOD) 对泛树蛙属的13个物种一共119个个体进行系统发育分析以及分歧时间估算。为了更好地进行祖先区域重塑分析,本研究将该属物种的分布区域详细划分为以下6个区域:巽他群岛和苏拉威西、印度、东南亚大陆、菲律宾、日本、中国南部。 

 研究结果表明泛树蛙属于渐新世末期 (26-19 Ma) 起源于巽他群岛地区,于中新世中期(14-8 Ma) 通过克拉地峡扩散至东南亚大陆,该扩散路径与掌突蟾相似,同时也验证了克拉地峡是重要的扩散走廊这一假说。随后泛树蛙属于中新世晚期 (9-4 Ma) 开始通过红河断裂带扩散至东亚地区南部。在整个物种扩散时期,全球气候变化(季风气候和全球气候变暖)促进了泛树蛙属物种的多样化(图 2)。 

   

   2 泛树蛙属祖先区域重塑 

 另外,从中新世晚期到上新世 (6-3Ma) 泛树蛙属物种从东南亚大陆开始往回扩散到巽他群岛,这种由北向南扩散的路径与前人结果相一致。P. leucomystax物种在岛屿间的扩散模式验证了更新世时期东南亚各岛屿通过陆地相连的假说,并支持分布于菲律宾和日本的P. leucomystax物种可能源于人类活动导致的物种扩散这一假说(图 3)。 

   

   3 A: P. leucomystax祖先区域重塑 B: 最后一次冰期和现在的陆地分布区域 

 该研究不仅证实了东南亚岛屿之间的地质事件和气候变化的假说,同描述了泛树蛙属物种的地理分布范围演化,为结合地质气候变化和物种扩散模式进行生物地理演化历程研究提供了参考。 

 该工作以“Geographical range evolution of the genus Polypedates (Anura: Rhacophoridae) from the Oligocene to present” 为题于近日在“Zoologicl Research上在线发表。中国科学院成都生物研究所李家堂团队和西南民族大学联合培养的硕士研究生袁丽美和邓熙龄为文章的第一作者,姜德纯、Sebastian KlausNikolai L. Orlov参与了工作,中国科学院成都生物研究所李家堂研究员和西南民族大学杨孔教授为论文共同通讯作者。该项研究得到国家自然基金、中国科学院国际伙伴计划、第二次青藏高原综合科学考察研究等项目的资助。 


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