外来物种迁入是岛屿状生境生物多样性形成的重要原因。喀斯特作为一种独特的岛屿状的地貌类型,孕育了丰富的生物多样性和特有性,但人们对其物种迁入的历史知之甚少。
中科院植物所王伟研究组以旧世界的苦苣苔亚科为模式类群,通过整合系统发生、分化时间、生物地理、祖先状态重建等分析方法,研究了亚洲热带、亚热带喀斯特植物区系的迁入式样和潜在驱动因子。研究发现,苦苣苔亚科植物至少独立迁入喀斯特生境52次,且亚洲热带和亚热带喀斯特地区植物的迁入式样明显不同:亚热带喀斯特地区植物的迁入始于早中新世(约22 Ma),迁入速率在中新世早期至中期(16–14 Ma)和上新世-早更新世交界期(4–2 Ma)两个时期最高;而热带喀斯特地区植物的迁入则始于晚始新世(36–35 Ma),迁入速率在晚渐新世(28–23 Ma)和晚中新世(9–6 Ma)两个时期最高。这与它们各自的地质(造山和板块运动)、古气候(季风、降水和/或海平面变化)密切相关。此外,研究还发现亚洲热带、亚热带喀斯特地区迁入的植物支系主要来自碱性土的祖先,仅个别支系来自本地酸性土的祖先,发生了生态位的转变。
该研究揭示了亚洲热带、亚热带喀斯特植物区系的迁入式样,并解析了影响外来植物迁入的主要驱动因子,提高了人们对亚洲喀斯特区域生物多样性进化历史的理解,而且对其生物多样性保护具有重要意义。
该研究成果于2022年1月5日正式发表于国际学术期刊Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences。植物所博士研究生李小倩为第一作者,植物所王伟研究员和南昌大学向小果研究员为共同通讯作者。该研究得到了中科院战略性先导科技专项(B类)项目和国家自然科学基金面上项目的资助。
文章链接:https://doi.org/10.1098/rspb.2021.1308
(进化实验室供稿)
亚洲热带、亚热带喀斯特地区植物迁入动态
(a)亚热带地区;(b)中南半岛;(c)热带岛屿