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印度板塊和歐亞板塊碰撞后導致的青藏高原隆升是新生代以來地球上最重大的地質歷史事件之一，它深刻地影響了青藏高原及鄰近地區(qū)的氣候和環(huán)境，進而對該地區(qū)生物類群的起源與演化產生了極大影響。更新世以來冰期和間冰期的反復作用，進一步影響到該地區(qū)物種的分化、遷移和擴散。然而，由于對該地區(qū)生物類群演變的研究較為薄弱，關于物種對這些重大地質和氣候事件的響應機制迄今尚無定論，特別是在喜馬拉雅-橫斷山這一生物多樣性熱點區(qū)域內。之前的研究表明地質事件介導的異域分化是該地區(qū)物種形成的主要機制，并推測與地質事件相關的生境和氣候因子的分化可能是該過程中的重要驅動力，然而一直缺乏有力證據(jù)。

中國科學院昆明植物研究所生物多樣性與生物地理學重點實驗室劉杰博士，在高連明研究員和李德銖研究員的指導下，選取喜馬拉雅-橫斷山地區(qū)特有的第三紀孑遺植物喜馬拉雅紅豆杉（Taxus wallichiana）為研究對象，綜合運用分子譜系地理學、居群遺傳學和生態(tài)位模擬等方法，對采集自喜馬拉雅紅豆杉整個分布區(qū)的43個居群共815個個體為研究材料進行了分析，結合該物種分布地點的氣候數(shù)據(jù)和該地區(qū)的古環(huán)境資料，深入探討了喜馬拉雅紅豆杉的物種形成和居群演化機制。

研究結果表明喜馬拉雅紅豆杉包含兩個明顯不同的譜系（EH lineage和HM lineage），它們分化的時間大約在4.2 (2.0-6.5 ) Ma （百萬年前）。這個時間正好與青藏高原最近一次快速隆升及其造成的氣候變化相吻合。兩個譜系的生態(tài)因子相關分析表明它們存在明顯分化。這意味著氣候變化造成的生態(tài)因子差異進一步促進了兩個譜系的分化。生態(tài)位模擬分析結果顯示這兩個譜系在末次冰期最盛時（Last Glacial Maxium, LGM）的分布區(qū)要比末次間冰期和目前分布區(qū)小，而分子證據(jù)同樣支持這兩個譜系的居群在末次冰期時發(fā)生了擴張。

喜馬拉雅紅豆杉顯著的遺傳分化，長期的地理隔離，加之生態(tài)位的明顯分化，意味著與該地區(qū)地質、氣候事件密切相關，區(qū)域生態(tài)因子分化促進了物種分化，分化為兩個不同的物種。而兩個譜系的居群在第四紀末次冰期發(fā)生了擴張，在間冰期發(fā)生了收縮，這和該地區(qū)之前研究結果“冰期收縮-間冰期擴張”的結果相反。以上結果意味著喜馬拉雅-橫斷山地區(qū)物種演化過程受到了該地區(qū)地質和氣候事件的共同影響，物種演化的過程可能比我們之前想象的復雜。

上述結果以“Geological and ecological factors drive cryptic speciation of yews in a biodiversity hotspot”為題發(fā)表在植物學主流刊物New Phytologist上。文章鏈接(http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/nph.12336/abstract)。

該研究得到了中國科學院重點研究項目（KSZD-EW-Z-011），國家自然科學基金（30700042, 31200182），科技部基礎工作專項（2012FY110800）和云南省中青年學術技術帶頭人后備人才項目（2008PY064）等項目的資助。

圖1 喜馬拉雅紅豆杉的采樣地點、單倍型分布和青藏高原的季風環(huán)流（a）；隔離障礙分析檢測到的地理隔離障礙（b, c）

 圖2 喜馬拉雅紅豆杉單倍型的系統(tǒng)發(fā)育（a, b）和微衛(wèi)星數(shù)據(jù)Structure分析（c）結果