印度板塊碰撞歐亞板塊和阿拉伯半島-非洲大陸撞擊歐亞板塊顯著改變了亞洲地區(qū)的板塊構(gòu)造，前者導(dǎo)致了青藏高原的隆升，而后者則搭建了亞洲與非洲動植物區(qū)系的交流通道。以上兩大地質(zhì)歷史事件無疑對相關(guān)物種的分布格局產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。然而，到目前為止，還很少有研究利用合適的植物類群同時針對以上兩個科學(xué)問題進(jìn)行探討。香茶菜屬隸屬于唇形科荊芥亞科羅勒族，具有重要的藥用價值，該屬的現(xiàn)代分布中心為我國的橫斷山脈地區(qū)（涵蓋本屬近70%的物種），并且在世界范圍內(nèi)呈現(xiàn)亞洲-非洲間斷分布格局（非洲僅分布有2種），為科研人員理解青藏高原隆升和亞洲-非洲大陸的連接對物種起源和演化的影響提供了理想的實(shí)驗(yàn)材料。
版納植物園植物系統(tǒng)發(fā)育與保護(hù)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室余香琴博士在李捷研究員的指導(dǎo)下，對唇形科香茶菜屬植物進(jìn)行了系統(tǒng)發(fā)育和生物地理學(xué)研究。通過對香茶菜屬植物集中分布地——橫斷山脈地區(qū)進(jìn)行了為期一個多月的科學(xué)考察，同時與日本東北大學(xué)的Masayuki Maki教授和英國皇家植物園邱園的Alan J. Paton博士合作，獲得了世界范圍內(nèi)香茶菜屬的寶貴研究材料，利用不同遺傳背景的DNA序列，融入唇形科的可靠化石記錄，重建了香茶菜屬的系統(tǒng)發(fā)育和生物地理演化歷史，并且對該屬可能的染色體進(jìn)化模式進(jìn)行了分析。結(jié)果表明，包含非洲兩物種在內(nèi)的香茶菜屬為一個單系類群，屬內(nèi)可分為四個分支，其中非洲2個物種組成一個獨(dú)立的分支。有意思的是，通過結(jié)合分子系統(tǒng)學(xué)的染色體進(jìn)化分析顯示非洲2個特有種為異源多倍體。香茶菜屬約在漸新世晚期起源于青藏高原及鄰近地區(qū)，隨后分別發(fā)生了向東亞地區(qū)、日本和非洲的擴(kuò)散事件。其中，向非洲的擴(kuò)散發(fā)生于中新世早期，研究認(rèn)為通過阿拉伯半島-非洲大陸撞擊歐亞板塊所形成的區(qū)系交流通道而擴(kuò)散至非洲能夠較為合理地解釋香茶菜屬的間斷分布格局。此外，香茶菜屬絕大部分物種的分化均發(fā)生于中新世晚期，且該屬物種的分化速率在這一時期之后呈現(xiàn)顯著上升，這與目前多數(shù)學(xué)者所認(rèn)同青藏高原第三階段的劇烈隆升大致吻合，為青藏高原隆升的相關(guān)地質(zhì)學(xué)假說提供了生物地理學(xué)的證據(jù)支持。
該研究結(jié)果以Phylogeny and historical biogeography of Isodon (Lamiaceae): Rapid radiation in south-west China and Miocene overland dispersal into Africa為題發(fā)表于生物進(jìn)化的國際主流期刊Molecular Phylogenetics and Evolution上。
該研究得到了中國科學(xué)院科學(xué)基金135項(xiàng)目（XTBG-T01），和國家自然科學(xué)基金（31370245）等項(xiàng)目的資助，同時得到了中國科學(xué)院昆明植物所標(biāo)本館（KUN）的大力支持，在此一并表示感謝！
本文作者：余香琴，李捷
責(zé)任編輯：張維靜_151c53
