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　　有關(guān)板塊運(yùn)動和生物進(jìn)化之間關(guān)系的研究一直吸引著地質(zhì)學(xué)家和生物學(xué)家的關(guān)注。DNA作為構(gòu)建生物體的指揮中心，它的序列組成會隨著環(huán)境的變遷而改變。就像化石和地層信息一樣，DNA中的這些變化蘊(yùn)藏著豐富的物種進(jìn)化信息，能反映地質(zhì)歷史的變遷及其相伴的氣候變化。印度板塊和歐亞板塊的碰撞是地球上最重要的地質(zhì)構(gòu)造過程之一，由此引起的一系列地質(zhì)變遷塑造了亞洲的地質(zhì)地貌和氣候環(huán)境。喜馬拉雅－青藏高原的隆升和中南半島的側(cè)向滑動是這些地質(zhì)變遷中最為重要的事件，但這些地質(zhì)歷史事件的發(fā)生時間和過程也一直是地學(xué)界爭論的焦點(diǎn)。然而，這些地質(zhì)變遷在改變亞洲環(huán)境的同時也導(dǎo)致了廣泛的物種演化，通過對現(xiàn)有物種間的進(jìn)化關(guān)系的研究，可以為這些地質(zhì)歷史事件提供不同視角的佐證。

　　姜科是一個泛熱帶分布的單子葉植物大科，該科中95%以上的物種分布于熱帶和亞熱帶低海拔地區(qū)。但其中的距藥姜屬(Cautleya)和象牙參屬(Roscoea)卻分布在喜馬拉雅山脈地區(qū)和中南半島北部的橫斷山中、高海拔地區(qū)，是姜科植物中兩個非常特殊的類群。距藥姜屬只有兩個種，從中南半島到喜馬拉雅西部地區(qū)連續(xù)分布；它們的花序都是頂生，花色鮮艷，花冠管短，適于泛性傳粉者傳粉；果實(shí)具有鮮紅色的果皮，成熟開裂后露出亮黑色的種子，極為顯眼，適合于鳥類傳播，傳播距離長，不同分布地間的基因交流容易。而象牙參屬植物有近21個種，花序大都基生，花色鮮艷但花冠管很長，需要特殊的傳粉者為其傳粉；果實(shí)綠色不鮮艷，種子很小具有油質(zhì)體，是典型的蟻傳（螞蟻傳播種子）植物，傳播距離短，不同斑塊間基因交流困難；象牙參屬植物在喜馬拉雅山脈地區(qū)和中南半島北部形成明顯的間斷分布，中間被一個500公里寬的空白地帶分隔，這種分布模式可能與其分布區(qū)的地質(zhì)歷史變遷密切相關(guān)，特別是喜馬拉雅-青藏高原的隆升和中南半島的側(cè)向滑動。

　　中國科學(xué)院西雙版納熱帶植物園李慶軍研究員和他的研究團(tuán)隊(duì)一直試圖從進(jìn)化生態(tài)學(xué)和生物地理學(xué)的角度解釋兩個屬分布式的形成機(jī)制。最近，趙建立博士等基于系統(tǒng)進(jìn)化發(fā)育和物種分化時間的分子鐘標(biāo)定，重建了距藥姜屬和象牙參屬的演化歷史，試圖探討它們的物種分化和分布格局與喜馬拉雅地區(qū)地質(zhì)歷史事件之間的關(guān)系。研究結(jié)果顯示距藥姜屬和象牙參屬的共同祖先從中低海拔分布的姜花屬植物中分化出來的時間大約是4400萬年前，這兩個屬又在大約3200萬年前分開，這兩個時間節(jié)點(diǎn)恰好與喜馬拉雅－青藏高原的前兩次快速隆升相吻合；而喜馬拉雅地區(qū)與橫斷山地區(qū)分布的象牙參屬植物又是在大約2300萬年前分開的，這個時間節(jié)點(diǎn)也與喜馬拉雅-青藏高原的第三次隆升及其相伴的中南半島快速側(cè)向滑動相吻合。這種分布格局與它們的繁殖和散布特性相關(guān)：距藥姜屬植物依靠廣譜昆蟲授粉和鳥類傳播種子，易于擴(kuò)散、基因交流頻繁，因而種類相對較少、分布連續(xù)；象牙參屬植物依靠專性昆蟲授粉和螞蟻傳播種子，擴(kuò)散緩慢、基因交流困難，被中南半島的快速側(cè)向滑動“撕裂”成兩個不連續(xù)的分布區(qū)以后，分別在兩地形成完全不同的種類。

　　該研究成果是世界上首次利用一個類群的植物物種間的分化歷史來印證多個重大地質(zhì)歷史事件，特別是為喜馬拉雅-青藏高原的隆升時間和過程，以及中南半島的快速側(cè)向滑動時間和速度提供了一個獨(dú)特的視角。同時，本研究結(jié)果還提示要關(guān)注不易移動和交流的小型草本植物——它們的物種形成和演化過程可能蘊(yùn)藏著比高大喬木和可移動的動物更多的進(jìn)化信息，可以用來更好的解讀漫長的地質(zhì)歷史和氣候變化過程。研究論文Evolutionary diversification of alpine ginger reflects the early uplift of the Himalayan-Tibetan Plateau and rapid extrusion of Indochina被國際著名地學(xué)期刊Gondwana Research接受并已在線發(fā)表。本研究得到國家自然科學(xué)基金聯(lián)合基金(U1202261)、科技部重大基礎(chǔ)研究項(xiàng)目(2007CB411603)和中科院“一三五”項(xiàng)目的支持。