动物研究所杨奇森研究团队揭示亚洲哺乳动物多样性爆发和周转与新生代地质和气候事件同步发生
亚洲丰富的物种多样性与新生代的地质变化事件密切相关,其中包括活跃的造山运动和剧烈的气候变化事件。然而,以往关于亚洲哺乳动物的多样性的起源、分化和组成的研究主要关注较小的分类单元或仅在较小的地理尺度上开展,受其局限,无法对这一复杂地区的哺乳动物区系组成起源与进化过程提供全面的认识。
在近期的一项研究中,中国科学院动物研究所动物进化与系统学院重点实验室兽类学研究组通过构建哺乳动物类群分布信息数据库(总共含3114种,其中1543种来自亚洲),完成了哺乳动物物种的系统发育重建和历史生物地理学推断,进而解答了整个亚洲,尤其是山地生物热点地区的哺乳动物多样性的形成过程和时间这一关键科学问题。此外,研究还解析了原地物种形成(in-situ speciation)、拓殖(colonization)、地理阻隔(vicariance)和相关的地理气候事件在亚洲哺乳动物现今分布格局形成中的相对作用,进而探讨了亚洲区域性哺乳动物多样性随时间的积累过程。 研究发现,南亚地区一直是亚洲哺乳动物多样性的形成‘摇篮’,而现今其它地区的物种丰富度格局主要由拓殖过程驱动;但到了中新世,原位物种形成的重要性明显增加。青藏高原侧翼的山地生物多样性热点地区(包括喜马拉雅山和横断山脉)的生物多样性水平极高,是高拓殖化的产物,而非原地物种形成过程所导致(图1,2)。环境变化和人类世的叠加影响使青藏高原及周边地区成为亚洲现生哺乳类群的谱系集结中心(lineage accumulation center)。总的来说,亚洲地区哺乳动物多样性在新近纪(Neogene)的特征是在亚洲和周围大陆上的爆发和迁移事件频繁发生,但这些区域在古近纪(Paleogene)环境下就已经开始有丰富的哺乳动物组成。此项研究表明,亚洲哺乳动物多样化爆发和生物周转与发生在整个亚洲新生代的构造事件(造山、大陆碰撞)和剧烈的气候重组(亚洲内陆干旱化、亚洲季风增强、海洋退缩)在时间上是密切相关的,也更加突显了青藏高原和周边地区在保护哺乳动物多样性中的关键地位。
该研究已于2022年11月28日发表在美国科学院院刊,以上研究由中国科学院动物研究所动物进化与系统学院重点实验室兽类研究组完成,Anderson Feijó助理研究员、葛德燕副研究员和温知新助理研究员为论文共同第一作者;杨奇森研究员为论文通讯作者;研究组程继龙博士,夏霖博士以及芝加哥大学Bruce D. Patterson教授参与了论文的部分工作。这项工作得以顺利完成依赖于研究组对中国及周边地区哺乳动物类群常年的科学考察和数据积累,并受到第二次青藏高原科学考察研究(2019QZKK0402自然保护地体系建设专题、2019QZKK0501国家重大工程专题)、 国家自然科学基金、中国科学院国际人才项目和科技部国家科技资源调查计划的大力支持。
详细论文信息如下: https://doi.org/10.1073/pnas.2207845119
Feijó A#, Ge DY#, Wen ZX#, Cheng JL, Xia L, Patterson BD, Yang QS*. 2022. Mammalian diversification bursts and biotic turnovers are synchronous with Cenozoic geoclimatic events in Asia. Proceedings of the National Academy of Sciences. 119(49):e2207845119.
图1. 亚洲不同地区哺乳动物多样性形成历史过程 a. 区域划分;b. 亚洲不同地区物种集结程度与面积的关系;c. 亚洲不同地区物种丰富度变化进程。
图2. 亚洲不同地区间哺乳动物类群的迁进(Immigration)、迁出(Emigration)和谱系集结(lineage accumulation)过程。
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