昆明植物研究所發表東亞植物區系形成新觀點

　　1996年，我國著名植物學家吳征鎰先生提出“東亞植物區作為一個獨立的植物區，與泛北極和古熱帶植物區并列”的觀點，是對世界植物區系分區系統的重大突破。然而，由于東亞植物區系殘存有大量的新生代孑遺植物，長期以來，許多植物學家認為該區系是一個古老的植物區系，甚至很有可能是現存被子植物的起源或分化中心。此外，由于古特有或孑遺植物集中分布于中國－日本森林亞區，而眾多新特有植物則集中分布于中國－喜馬拉雅森林亞區，據此學者們還認為前者遠比后者古老。那么，東亞植物區系是何時形成的? 有多古老？中國-日本森林植物亞區是否比中國-喜馬拉雅森林植物亞區更為古老？由于過去的研究手段和數據積累等原因，這些科學問題一直沒有得到很好的解決。

圖1 東亞植物區系示意圖

圖2 東亞植物區系的來源

圖3 東亞植物區系213個支系的起源時間分布圖

　　孫航研究組在前人劃分的中國－日本森林植物亞區和中國－喜馬拉雅森林植物亞區的基礎上，進一步將以古特有或孑遺植物集中分布的中國-日本森林植物亞區（華中－華東地區為核心）界定為“水杉植物區系（Metasequoia Flora）”；與之對應，將以杜鵑屬（Rhododendron）為代表、眾多形成物種分化中心的北半球大屬集中分布的中國—喜馬拉雅森林植物亞區核心區域（橫斷山－東喜馬拉雅地區）命名為“杜鵑植物區系（Rhododendron Flora）”，更為客觀地反映了東亞植物區系的核心范圍。在此基礎上，利用分子系統學和分子生物地理學數據，結合古氣候、古地質、古植被等方面的證據對東亞植物區系在時間和空間上的演化進行整合分析（Meta－analysis）。結果表明: 1）東亞植物區系并不是一個古老的植物區系，而是在中新世以后伴隨著季風氣候的形成與發展而形成的，是一個相對比較年輕的植物區系；東亞是許多古老孑遺植物的避難所，而非起源地；2）水杉植物區系與杜鵑植物區系有著相似或者相同的起源時間，二者皆為中新世之后發展起來的；兩個區系物種多樣性不均衡分布一方面與青藏高原的隆升在杜鵑植物區系形成了大量的異質性環境相關，另一方面可能還與這兩個區系內山脈的不同走向有關。3）東亞植物區系成分來源復雜，與北半球各區系均由密切的關系，也是北半球植物區系重要的避難所，首次解析了各成分來源比例。

　　該研究提出了東亞植物區系是年輕的植物區系，水杉植物區系與杜鵑植物區系有著相同的起源時間的全新見解，為更好地理解東亞乃至北半球植物區系的時空演變提供了新的依據。

　　該研究成果以Is the East Asian flora ancient or not? 為題在線發表于《National Science Review》。該研究得到了國家自然科學基金委重大項目（31590820）和國家重點研發計劃項目（2017YFC0505201）的資助。