常綠闊葉林除了在維持生態(tài)平衡和生物多樣性、區(qū)域氣候穩(wěn)定等方面具有重要生態(tài)功能外,跟人類的生產生活息息相關。認識常綠闊葉林的歷史動態(tài)有助于預測未來氣候變化對常綠闊葉林的組成及分布的影響,并可為生物多樣性的保護提供重要信息。
殼斗科櫟屬青岡組(Quercus section Cyclobalanopsis)分為布于東亞地區(qū)的特有類群,并且還是此區(qū)域常綠闊葉林的主要建群種,是研究東亞常綠闊葉林演化的理想材料。
▲櫟屬 植物的果實俗稱“橡子”,是林間活動的小動物們的最愛,尤其是各類松鼠,過冬的口糧全靠它了。最著名的代言廣告便是《冰河世紀》中的那個為一棵橡果不斷奔跑的松鼠啦!But你最愛吃的板栗不櫟屬的,而是栗屬(Castanea)的哦!
▲櫟屬植物在北半球分布還是非常廣泛的,只是開不出什么漂亮的花,即便在公園、小區(qū)有種植,你可能也沒注意到它,但是你可能聽說過釀造葡萄酒所使用的“橡木桶”和“軟木塞”吧?沒有橡樹就沒有各種風味的葡萄酒啦!
▲關于橡樹的文學作品,最為國人熟悉的恐怕就是舒婷寫的這首《致橡樹》了吧...
▲櫟屬青岡組果實形態(tài)具有很高的多樣性。雖然果實外觀差異較大,但有一個共同的特征,就是果實基部包被的那個殼斗呈同心環(huán)的紋路。
辰山植物系統(tǒng)與進化研究組利用簡化基因組測序產生的直系同源序列重建了櫟屬青岡組的系統(tǒng)關系及生物地理演化。
研究結果
● 系統(tǒng)發(fā)育樹顯示櫟屬青岡組為單系類群,組內的分支跟形態(tài)解剖性狀相對應,分為2個大支,6個小支;
● 基于化石矯正的分化時間分析顯示青岡組在漸新世末期開始分化,這跟喜馬拉雅的隆升及中南半島板塊橫向擠壓的時間相吻合;
● 青岡組的多樣化速率在中新世末期最高;
● 中新世中期適宜的氣候及東亞夏季風的加強促進了青岡組從中國-喜馬拉雅區(qū)和古熱帶區(qū)向中國-日本區(qū)的擴散。
● 新近紀的氣候變化及印度和歐亞板塊碰撞引起的地質活動對東亞常綠闊葉林的時空演化具有重要的影響。
▲基于BEAST和兩個化石校準對青岡組分化時間估算及影響主要譜系分化的地質歷史事件。(點擊圖片可放大查看)
▲基于S-DIVA對青岡組的祖先分布區(qū)重建。(點擊圖片可放大查看)
相關研究結果以“Phylogeny and biogeography of East Asian evergreen oaks (Quercus section Cyclobalanopsis; Fagaceae): insights into the Cenozoic history of evergreen broad-leaved forests in subtropical Asia (東亞常綠橡樹的系統(tǒng)發(fā)育和生物地理學(殼斗科櫟屬青岡組):對亞洲亞熱帶常綠闊葉林在新生代演化歷史的啟示)”為題,于11月22日在線發(fā)表在《Molecular Phylogenetics and Evolution(分子系統(tǒng)學與進化)》學術雜志上。
▲文章鏈接:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1055790317304050
本研究得到了國家自然科學基金(31270267和31700174)和上海市綠化和市容管理局項目的支持。