Page 132 - 《广西植物》2021年第10期

ϟ Ꭾ ϟ ԰ 广জ 西জ 植জ 物 ࿗ϟ 卷
ᇺॹᇺ 其他导致基因重复的方式是否有利于物种速 的研究中ᖔ通常没有同时考量纬度或海拔的影响ᖔ
率变化 也就是大多将纬度与海拔分成两个方向去考量ᖔ
由于目前的分析方式除了使用基因组的共线 但低纬度ྉ热带ɯ地区的高度生物多样性是否是因
性分析ྉ༁ᢃႿᡷᔀႿᢃɯ能够较为确定多倍化是为全基因 为低纬度地区的高山其丰富的物种多样性所造成
组重复ྉ即同源多倍化ɯᖔ至于同义替换速率分布 的ᥳ 目前的分析方式是否存在将同一现象ྉ 热带
ྉ᣽༁ ʛᔽ༁ᡷʢᔽᤦࣼᡷᔽᆍႿɯ 和系统基因组学ྉ ᡱၤᢃ᤟ᆍ੫ᔀႿᆍቝᔽዹ༁ɯ 地区高物种丰富度ɯ 赋予两种解释的疑虑ྉ 低纬
等方法目前尚无法准确地分辨同源或异源多倍 度ܦ高山物种多样化速率较快ɯᥳ 建议未来的研究
化ᤥ 另外ᖔ某些由串联重复ܦ转座子所导致的关键 可拆分这部分数据去进行验证ᤥ
基因家族的进化ᖔ是否也起到重要的作用ᖔ这些都 多倍化后的植物通常会因为染色体倍数的差
是将来应加强关注的方向ᖔ不过这些信息在很大 异导致多倍体后代谱系与其祖先之间的生殖隔
程度上需要依赖于基因组测序后获得的基因所在 离ᖔ再加上多拷贝基因因为降低的选择压力而增
位置的信息来加以分辨ᖔ在目前大量材料为转录 进突变的可能ᖔ容易造成多倍化物种与原种之间
组的前提下有些难以实现ᤥ 不过在大量转录组为 产生形态和生态上的差异ᖔ起到驱动新物种形成
材料中ᖔ只要某多倍化发生的祖先物种其后代覆 的作用ྉԻၤᑕႿ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡϟᤃɯᤥ 目前一些研究在高纬
盖了至少一个基因组测序的物种ᖔ即可达成继续 度或高山地区中观察到较高的物种形成率ᖔ也被
深入追踪多倍化事件的来源基础ᤥ 认为可能与较多的多倍化相关ྉ ାʢᆍዹၤቝᑕႿႿ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ
԰ԡԡ࿗ଫ ჆ᑕቝᆍ༁ᔽ ᪲ ᥘዹጶऔᔀႿᖔ ԰ԡϟ԰ɯᤥ
࿗জ 气候与空间因素对开花植物物 ྽ॹԣ 群体连通性影响物种多样化速率
除了温度和湿度之外的地理因素也会造成物
种多样化速率的影响 种 丰富度的差异ᖔ 特别是影响群体连通性

ྉᡱᆍᡱࣼ᤟ᑕᡷᔽᆍႿ ዹᆍႿႿᔀዹᡷᔽ׹ᔽᡷᢃɯ的情况下ᖔ例如生活在海
温度和湿度等气候条件 皆会影响物种丰富 岛ྉାᑕ᤟ʛऔᔽႿ ᪲ ୩ᑕႿʛᔀʢ༁ᆍႿᖔ ϟँँऐɯ 或山峰ྉ ऊᆍቝᔀ༁ ᔀᡷ
度ᖔ而纬度与海拔的变化皆会造成不同的气候条 ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡԡऐଫ ᥘᔀʢዹҴ଴ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡϟጢɯ等空间隔离的环境
件ᤥ 和生物界其他的类群一样ᖔ植物的物种丰富 中的某些开花植物类群ᖔ便发生了适应性辐射的
度随着纬度呈现梯度分布ᖔ其多样性在热带地区 现象ᤥ 其他研究也发现ᖔ在地中海区域的一些干
是最高的ᖔ随后往温带与极地逐渐下降ྉ᥈ᔀႿᡷʢᢃᖔ 燥栖地有高度的物种形成率ྉ ାࣼᔀʢҴᔽ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡϟ԰ଫ
ϟँऐऐɯᤥ 一些研究显示热带地区的多样化速率更 ᥈ᆍ᤟ʛᤦᔀʢ੫ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡϟϟଫ ኏ᔀᢃᔀ༁ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡϟጢɯᖔ这很可
高ྉ ᧕ᑕ׹ᔽᔀ༁ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡԡ࿗ᤦଫ Ȯᑕᤦ᤟ᆍႿ༁Ҵᔽ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡԡᤃଫ 能是由于这些栖地的干燥度不均匀ᖔ其中水的可
ȮᑕႿ༁༁ᆍႿ ᪲ ᧕ᑕ׹ᔽᔀ༁ᖔ ԰ԡԡऐɯᖔ另外的研究则支持热带 利用性和土壤养分的异质性形成了群体之间的空
保守假说ྉᡷʢᆍᡱᔽዹᑕ᤟ ዹᆍႿ༁ᔀʢ׹ᑕᡷᔽ༁ቝ ၤᢃᡱᆍᡷၤᔀ༁ᔽ༁ɯᖔ推论温 间隔离ᖔ而导致较高的新物种的形成率ྉ ୩ᑕ׹ᆍ᤟ᑕᔽႿᔀႿ
带物种是由属于热带的祖先物种在气候变化时适 ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡԡᤃɯᤥ
应了温带化的栖地而产生ᖔ并提出证据显示分布
ጢজ 复合原因的协同影响
在温带的大部分类群起源于全球寒冷化ྉ始新世ͱ
渐新世界线ɯ之后ᖔ并且嵌套在热带物种谱系之中
ྉ᣽ᔀʢҴၤᆍ஦஦ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡϟ࿗ɯᤥ 这种现象也同样出现在 除了上述已被研究的可能因素之外ᖔ是否还
鸟类 以及哺乳类 ྉ ኏ᆍ᤟᤟ᑕႿʛ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡϟ࿗ଫ ۼᔀᔽʢ ᪲ 有其他目前未知的ܦ从未考虑的因素ᖔ实际上才是
୩ዹၤ᤟ࣼᡷᔀʢᖔ ԰ԡԡᎮɯ中ᖔ皆符合此假说的预测ᤥ 整体而 推动一系列性状变化而导致多样化速率提升的真
言ᖔ随着纬度而变化的生物多样性ᖔ很可能是因为 正原 因 ྉ ᥘᑕʛʛᔽ༁ᆍႿ ᪲ èᔽᡷझȮᆍၤႿᖔ ԰ԡϟጢଫ ኏ᑕᤦᆍ༁Ҵᢃ ᪲
热带地区稳定而四季恒常的气候ᖔ再加上古地质 ᥈ᆍ᤟ʛᤦᔀʢ੫ᖔ ԰ԡϟጢɯᥳ 这是对于多样化速率影响因素
历史上的气候更接近热带ᖔ因此保留更多植物多 相关研究的一大挑战ᤥ 尽管我们不可能列入所有
样性的结果ྉ ऊʢᑕႿᔀ ᪲ ᓂᔽʛ੫ᑕʢʛᖔ ϟँऐँଫ ऊʢᔽ༁ᡱ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ 可能的因素ᖔ但是将多重因素同时列入考虑则或
԰ԡԡँɯᤥ 许更贴近事实ᤥ 比如ᖔᨃࣕᥘᔀᑕʢᑕ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ ྉ԰ԡϟᤃɯ 使用
྽ॹϓ 热带高山拥有较高的多样化速率 ጢԡԡ 个开花植物的数据ᖔ分析六个花性状的复合效
其他研究则发现热带高山地区的植物类群具 应对于多样化的影响ᖔ结果发现有花冠ܦ两侧对
有特 别 高的多样化速率 ྉ ̀ࣼ੫ၤᔀ༁ ᪲ ጶᑕ༁ᡷऔᆍᆍʛᖔ 称ܦ低雄蕊数目三个性状的联合作用ᖔ比单独一个
԰ԡԡᤃଫ ᓂᑕ੫ᆍቝᑕʢ༁ᔽႿᆍ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡϟᤃଫ ᥘᔀʢዹҴ଴ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ 性状与多样化速率变化之间的关联都更显著ᤥ 此
԰ԡϟጢଫ ۪ᔀႿႿᔽႿ੫ᡷᆍႿ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡϟԡଫ Вʢᔽᤦᔀ᥋ऊᆍႿ׹ᔀʢ༁ ᪲ 发现同时符合了长久以来植物学家认为诸多花性
ఋᑕႿҴᖔ ԰ԡϟጢɯᤥ 这可能是由于在高山地区中ᖔ因海 状之 间并非独立进化 的 观 念 ྉ Ȯᑕᤦᤦᆍࣼʢ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ
拔变化造成了较大的温度梯度变化和物种群落差 ԰ԡԡऐଫ ୩ᑕࣼीࣼᔀᡷ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡϟᎮɯᤥ 虽然这两篇研究在
异所造成的现象ᤥ 在过去对植物多样化速率变化 方法上仍有值得改进之处ᖔ比如对性状归属的简