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Nature:中国被子植物区系进化历史研究取得新进展

来源:中国科学院植物研究所 2018-02-22 15:45




物种多样性是系统与进化生物学、生物地理学和生态学的核心研究问题之一。一个地区的较高物种多样性可能是由于类群近期的快速辐射进化所致,也可能是该区域物种长期积累和保存的结果。中国拥有约30000种维管植物,植物多样性丰富程度位居世界前列。中国植物区系的系统发育演化历史也是世界范围内相关学者极为关注的科学问题。

近日,中国科学院植物研究所陈之端研究组与南京林业大学、美国佛罗里达大学和澳大利亚国家标本馆的科研人员合作,通过重建中国被子植物的系统发育树和时间树,结合物种分布数据,揭示了中国被子植物系统发育多样性形成的时空格局。

该研究发现,从时间上看,中国约66%的被子植物属是在中新世以后出现;在过去的3000万年中,草本植物经历了比木本植物更快速的分化。从空间上看,中国东部和西部植物的分化格局存在显着差异:东部的被子植物属平均分化时间较早,系统发育离散,系统发育多样性较高;西部的植物属则正好相反。进一步对比分析草本植物属和木本植物属的分化格局后发现,中国西部是许多草本植物的分化中心,3000万年以来,草本植物属分化的比例远高于木本植物属;而中国东部对草本植物起到了“博物馆”的保存效应,对木本植物则兼具“博物馆”和“摇篮”作用,在整个地质历史中,草本和木本植物属的分化速率基本一致。

该研究通过模拟构建物种水平的生命树,对比分析中国被子植物属、种水平系统发育多样性的时空格局,明确了属、种水平分别应该重点保护的热点地区(属:广东、广西、贵州和海南,种:云南),并建议在中国东部建立跨省区的自然保护区和国家公园,从而更加系统地保护该区域较高的系统发育多样性,使起源早的孑遗成分和近期分化的新类群得到更好保护。

相关研究成果发表在《自然》上。该研究得到了国家重大科学研究计划、国家自然科学基金委重大项目和中科院中-非联合研究中心项目等的资助。(生物谷Bioon.com)

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