這種古老又奇特的“生命之樹” 最新演化歷史解析來了
記者從中國科學院獲悉,由中國科學院武漢植物園、中國科學院中-非聯合中心牽頭,聯合英國倫敦瑪麗女王大學、英國皇家植物園邱園、華大基因、馬達加斯加塔那那利佛大學、肯尼亞國家博物館、上海辰山植物園等科研機構,開展了猴面包樹屬植物多樣性演化研究,該研究成果北京時間5月15日在國際學術期刊《自然》(Nature)發表。
位于馬達加斯加穆隆達瓦的猴面包樹大道
馬達加斯加是世界第四大島,因其高度多樣化及特有的生物區系,成為全球最重要的生物多樣性熱點區域之一,也是探討生物演化與保護的“天然實驗室”。猴面包樹作為島上最引人注目的植物類群,備受生物學家和大眾關注。
猴面包樹屬(Adansonia)是錦葵科木棉亞科落葉喬木,全球僅存8種,其中6種特有分布于馬達加斯加,其余兩種分別分布于非洲大陸和澳大利亞。在馬達加斯加,猴面包樹被稱為“森林之母”,個體壽命可達上千年,因其巨大的形體和奇特形態,在當地形成了壯美的自然景觀,每年吸引全球無數旅行者慕名而來。猴面包樹的果實可食用,樹干儲水豐富,樹皮是手工制品和建筑原材料,在干旱條件下,還可為不同動物提供水、食物和庇護所,故又被喻為“生命之樹”,具有極其重要的科學研究、經濟、生態和人文價值。
受全球氣候變化和棲息地破壞影響,近年來,猴面包樹屬植物多樣性保護成為學術界和大眾廣泛討論的熱點問題,尤其在馬達加斯加,部分物種的個體數和適宜生境驟減,已有三種猴面包樹被世界自然保護聯盟瀕危物種紅色名錄(IUCN Red List)列為瀕危或極度瀕危物種。此外,關于猴面包樹屬的起源中心及地理分布格局的形成歷史仍存在較大爭議,盡快厘清猴面包樹多樣性格局的形成過程,通過系統的科學研究指導并制定更有效的保護策略已刻不容緩。
研究人員通過對來自馬達加斯加、塞內加爾和澳大利亞的8個猴面包樹物種野生個體遺傳信息解析,重建了猴面包樹屬的演化歷史,發現其物種多樣性分化始于約2100萬年前,該時間遠晚于非洲和澳大利亞板塊的分離及馬達加斯加島的形成(約1.6億年前)。不僅如此,綜合數據分析表明包括已形成洲際隔離或馬島同域分布的猴面包樹物種,在歷史上均存在種間雜交情況,從而導致了在全基因組水平上系統發育關系信號的不一致性,依據研究所揭示的歷史同域雜交式樣和實際的跨洋擴散可能性,提出馬達加斯加島應為現存猴面包樹屬冠群的起源分化中心。
同時,該研究通過整合全基因組計算的遺傳多樣性、歷史種群數量及生態學數據分析,揭示了馬達加斯加現存6種猴面包樹物種間的生態位競爭格局,發現因歷史全球海平面波動引起的島嶼面積變化、馬島當地的山體隆起、火山噴發等地質演變因素,共同驅動著島內猴面包樹的種群大小及分布的動態變化。馬達加斯加島內獨特的生境及地質演變歷史可能造就了馬島猴面包樹屬的物種多樣性,這為理解物種演化及分布格局的形成,尤其是馬達加斯加特有的生物多樣性發生機制,提供了重要研究案例。另外,科研人員還對馬島特定猴面包樹物種分別提出了新的保護建議和策略,為有效保護馬達加斯加島整體生物多樣性提供了新的科學視角和參考依據。
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