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      物種的界定與概念化:從胡桃科黃杞屬談起

      發(fā)布時間:2020-08-13
      來源:科技外事處

        物種作為生物學(xué)研究的基本單元,其多樣性代表了地球上生物種類的豐富程度,是衡量一個地區(qū)生物資源的客觀指標(biāo)。有效進(jìn)行物種界定是系統(tǒng)發(fā)育、進(jìn)化、生物地理和保護(hù)生物學(xué)研究的第一步。但是,如何精確地進(jìn)行物種界定仍然面臨很大的挑戰(zhàn),特別是熱帶地區(qū)豐富的植物多樣性以及缺乏全面的植物區(qū)系調(diào)查,導(dǎo)致物種的界定錯誤率較高。這些錯誤的物種界定可能影響生物多樣性熱點地區(qū)相關(guān)研究。黃杞屬(Engelhardia)隸屬于胡桃科(Juglandaceae),為廣泛分布于熱帶和亞熱帶亞洲的典型特征類群,常見于喀斯特地區(qū),是探究生物多樣性起源和地理分布的理想材料,但首先需要清楚其物種的問題。由于其地理分布緯度跨度大,海洋分隔廣,缺乏研究材料等原因,分類和系統(tǒng)發(fā)育已探索了數(shù)十年,但仍然存在分歧。 

        版納植物園植物系統(tǒng)發(fā)育與保護(hù)生物學(xué)研究組博士生張燦瑜孟宏虎副研究員與李捷研究員指導(dǎo)下,利用五個葉綠體片段( psbA-trnHtrnL-trnFrps16trnS-trnGrpl32-trnL),一個核片段(nrITS)和11nSSR位點對71個居群716個個體進(jìn)行物種界定研究。同時對720份標(biāo)本中的25個形態(tài)特征進(jìn)行統(tǒng)計,通過分子數(shù)據(jù)與形態(tài)數(shù)據(jù)整合分析進(jìn)一步探索黃杞屬植物物種邊界。研究結(jié)果表明黃杞屬共包含7個種,其中1黃杞(E. roxburghiana)、海南黃杞(E. hainanensis、東南亞特有的黃杞(E. apoensis)和E. serrata)分類地位不變;2少葉黃杞(E. fenzelii)重新從黃杞(E. roxburghiana)中分離出來;3)云南黃杞(E. spicata var. spicata)、爪哇黃杞(E. spicata var. aceriflora)、毛葉黃杞(E. spicata var. colebrookeana)以及東南亞特有的黃杞(E. rigida)合并為云南黃杞復(fù)合群(E. spicata complex);4齒葉黃杞(E. serrata var. cambodica作為獨立物種(E. villosa存在 

        同時,我們認(rèn)為僅使用單一證據(jù)界定物種可能會導(dǎo)致偏差,建議采用多手段綜合研究物種界定,尤其是在傳統(tǒng)的分類難以區(qū)分的類群中,其優(yōu)勢在于分子數(shù)據(jù)為譜系識別提供了基本的系統(tǒng)發(fā)育框架,而添加形態(tài)學(xué)數(shù)據(jù)有助于進(jìn)一步增加物種界定的準(zhǔn)確性。 

        關(guān)于物種,達(dá)爾文就曾表示“沒有一項定義能使所有博物學(xué)者都滿意;然而每個學(xué)者在談到物種的時候,都能夠模糊地知道它是什么意思”就像“一千個人眼中有一千個哈姆雷特”一樣,每個人對于物種定義都有不同的理解,導(dǎo)致迄今為止,生物學(xué)界在物種的定義問題上依舊存在爭議。這其中的關(guān)鍵矛盾在于物種形成過程是連續(xù)的,因此會產(chǎn)生模糊的邊界,而在實踐中需要給每個物種劃定明確的界限。當(dāng)對生物體進(jìn)行盡可能詳盡的描述時,才有可能通過物種界定來確定生物體之間的界限。我們以黃杞屬為例,運用綜合的方法,期望探究更精確的物種界定方法。因此,為了防止混淆和簡化物種界定中的一些問題,運用種下分類單元(亞種和變種)時要特別謹(jǐn)慎。在某些情況下,對亞種或變種重新組合或提升分類地位可以實現(xiàn)更準(zhǔn)確的物種界定。 

        研究結(jié)果近期以Shining a light on species delimitation in the tree genusEngelhardiaLeschenault ex Blume (Juglandaceae)為題發(fā)表于Molecular Phylogenetics and Evolution 

        黃杞屬植物的地理分布區(qū)域和研究的采樣點

        基于nrITS和葉綠體構(gòu)建的系統(tǒng)發(fā)育樹

        黃杞屬的形態(tài)分析

      本文作者:張燦瑜

      責(zé)任編輯:yuzuidong_151c53
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