中科院植物所王伟课题组和陈之端团队合作研究揭示东亚亚热带常绿阔叶林的进化动态

特定生物群区（biome）或植被的变化动态是进化生物学和生态学共同关注的焦点之一。东亚亚热带常绿阔叶林作为东亚季风孕育下的一种独特的植被类型，具有较高的物种多样性和特有性，在保护物种多样性、维持全球碳循环的平衡和人类的可持续发展等方面都具有极其重要的作用，是一座天然的遗传多样性储藏库。受人类世活动影响，原始的东亚亚热带常绿阔叶林已经大幅减少。然而，该植被的进化动态及其环境驱动因子仍不清楚。

JIPB近日在线发表了中科院植物研究所王伟课题组和陈之端团队共同合作题为“Assembly dynamics of East Asian subtropical evergreen broadleaved forests: New insights from the dominant Fagaceae trees”的研究论文（https://doi.org/10.1111/jipb.13361）。该研究以壳斗科优势种为指示成分揭示了东亚亚热带常绿阔叶林的进化动态过程和环境驱动因子。首先，通过标本记录和物种分布模拟证实壳斗科优势种是研究东亚亚热带常绿阔叶林进化历史的理想类群。其次，利用生态位模拟分析发现夏季高降水和冬季低温是影响壳斗科优势种分布的关键生态因子。最后，通过整合系统发育、分化时间、生物地理等分析，发现绝大多数壳斗科优势种在渐新世-中新世交界期（23 Ma）之后才出现，它们出现的速率在23 Ma–6 Ma持续增加，在上新世（4 Ma）急剧下降。由此，提出了现代东亚亚热带常绿阔叶林经历了一个动态的进化过程，即在23 Ma开始出现，并在中新世长期持续发展，从4 Ma开始衰退，这与青藏高原隆升、东亚季风的演变密切相关。

王伟课题组和陈之端团队研究发现一个类群拓殖某一特定区域有时比它的成员成为这一区域植被优势种的时间要晚，即出现了“进化迟滞时间”（evolutionary lag time）。因此，所谓“特征类群”（characteristic taxa）的进化过程有时并不能反映所在生物群区（或植被）的演化历史。而只有优势种才能真正指示或代表现代植被。该研究以壳斗科优势种为指示成分，通过分子系统学、生态学和地学等多学科方法，揭示了东亚亚热带常绿阔叶林的进化动态及其环境驱动因子，这也为利用多学科方法研究特定生物群区或植被的历史构建（assembly）提供了新的思路。

王伟课题组近年来在东亚亚热带常绿阔叶林的进化研究中取得了一系列进展，利用十大功劳属（灌木）揭示了东亚亚热带常绿阔叶林可能在早中新世和晚中新世快速多样化，且北美是东亚亚热带常绿阔叶林生物多样性的资源区之一（Chen et al., 2020）；以木通科（木质藤本）为特征类群提出“现代东亚亚热带常绿阔叶林在约7.5 Ma快速兴起”的观点（Wang et al., 2020）。这篇论文通过与陈之端团队合作进一步以优势种揭示了东亚亚热带常绿阔叶林的进化动态及其环境驱动因子。

博士生海丽斯为论文的第一作者，王伟研究员和陈之端研究员为共同通讯作者。该研究得到了中科院先导专项以及国家自然科学基金的资助。

转自：“iPlants”微信公众号

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