圖1 斑腿泛樹(shù)蛙
為驗證以上猜想以及探討泛樹(shù)蛙屬的擴散,中國科學(xué)院成都生物研究所李家堂研究員團隊等科研人員選取泛樹(shù)蛙屬3個(gè)線(xiàn)粒體片段 (12S rRNA, 16S rRNA, tRNAVal) 和3個(gè)核基因片段 (POMC, TYR, RHOD) 對泛樹(shù)蛙屬的13個(gè)物種一共119個(gè)個(gè)體進(jìn)行系統發(fā)育分析以及分歧時(shí)間估算。為了更好地進(jìn)行祖先區域重塑分析,本研究將該屬物種的分布區域詳細劃分為以下6個(gè)區域:巽他群島和蘇拉威西、印度、東南亞大陸、菲律賓、日本、中國南部。
研究結果表明泛樹(shù)蛙屬于漸新世末期 (26-19 Ma) 起源于巽他群島地區,于中新世中期(14-8 Ma) 通過(guò)克拉地峽擴散至東南亞大陸,該擴散路徑與掌突蟾相似,同時(shí)也驗證了克拉地峽是重要的擴散走廊這一假說(shuō)。隨后泛樹(shù)蛙屬于中新世晚期 (9-4 Ma) 開(kāi)始通過(guò)紅河斷裂帶擴散至東亞地區南部。在整個(gè)物種擴散時(shí)期,全球氣候變化(季風(fēng)氣候和全球氣候變暖)促進(jìn)了泛樹(shù)蛙屬物種的多樣化(圖 2)。
圖 2 泛樹(shù)蛙屬祖先區域重塑
另外,從中新世晚期到上新世 (6-3Ma) 泛樹(shù)蛙屬物種從東南亞大陸開(kāi)始往回擴散到巽他群島,這種由北向南擴散的路徑與前人結果相一致。P. leucomystax物種在島嶼間的擴散模式驗證了更新世時(shí)期東南亞各島嶼通過(guò)陸地相連的假說(shuō),并支持分布于菲律賓和日本的P. leucomystax物種可能源于人類(lèi)活動(dòng)導致的物種擴散這一假說(shuō)(圖 3)。
圖 3 A: P. leucomystax祖先區域重塑 B: 最后一次冰期和現在的陸地分布區域
該研究不僅證實(shí)了東南亞島嶼之間的地質(zhì)事件和氣候變化的假說(shuō),同時(shí)描述了泛樹(shù)蛙屬物種的地理分布范圍演化,為結合地質(zhì)氣候變化和物種擴散模式進(jìn)行生物地理演化歷程研究提供了參考。
該工作以“Geographical range evolution of the genus Polypedates (Anura: Rhacophoridae) from the Oligocene to present” 為題于近日在“Zoologicl Research”上在線(xiàn)發(fā)表。中國科學(xué)院成都生物研究所李家堂團隊和西南民族大學(xué)聯(lián)合培養的碩士研究生袁麗美和鄧熙齡為文章的第一作者,姜德純、Sebastian Klaus、Nikolai L. Orlov參與了工作,中國科學(xué)院成都生物研究所李家堂研究員和西南民族大學(xué)楊孔教授為論文共同通訊作者。該項研究得到國家自然基金、中國科學(xué)院國際伙伴計劃、第二次青藏高原綜合科學(xué)考察研究等項目的資助。