西北干旱區的自然環境對當地物種進化過程中的遺傳結構、分化產生了深遠影響。然而,影響干旱區荒漠植物進化歷程的驅動力以及植物進化中對當地環境變化的響應的研究相對匱乏;更重要的是,干旱區荒漠植物進化的驅動力以及對環境的響應機制是否與目前其他地區研究得相對詳細的植物是否一致?兔唇花屬植物為解釋這一生物地理學格局的理想材料。
中國科學院新疆生態與地理研究所干旱區生物地理與生物資源重點實驗室生物地理與進化研究組碩士研究生孟宏虎于2010年進入內蒙古、寧夏、陜西,沿甘肅進入新疆天山南北進行野外采樣并對其進行譜系地理學研究。
研究發現,荒漠植物的譜系分化是對干旱化的一種響應機制,干旱化促進了物種的分化。
荒漠植物對第四紀中國發育的山地冰川的響應與研究較多的高山植物的響應機制不一樣,荒漠植物在冰期一直呈現持續擴張的狀態是對當時寒冷、干旱環境的適應。其他植物不能適應當時寒旱環境向溫暖、低海拔以及低緯度地區退縮時,荒漠植物卻能持續的擴張;干旱區騰格里——巴丹吉林沙漠的形成擴張可能是造成干旱區東西部間斷的原因。
相關研究成果以Diversification of plant species in arid Northwest China: species-level phylogeographical history of Lagochilus Bunge ex Bentham (Lamiaceae)為題在線發表在國際系統與進化生物學雜志Molecular Phylogenetics and Evolution(MPE)。該刊主編和審稿專家對文章給予了高度評價,認為“晚新近紀亞洲的干旱使得物種退縮到一個適合生存的地方,這跟歐洲冰期時代的避難所相似;但是干旱區為適應干旱的遺傳譜系分化提供了新的適應空間,促進了荒漠植物的擴張。這是一個有趣的研究命題,并且在干旱區研究較少,完全適合MPE。”
該項研究為荒漠植物生物地理學的研究提供一個思路;同時,干旱區荒漠植物研究較少以及其特殊的地理分布格局形成機制為我們今后的研究提供了更大的空間。
居群采樣點以及葉綠體基因單倍型
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