风毛菊属宏观进化模式

【作者】 张旭； 邓涛； 王恒昌； 孙航；

【机构】 中科院武汉植物园； 中科院昆明植物所；

【摘要】 风毛菊属(Saussurea DC.)是菊科最大的属之一,广泛分布于北半球,以青藏高原为多样性中心。该属在近期发生了剧烈的辐射分化,展现了极高的形态多样性,占据丰富的高山生态位,是理解辐射进化机制的理想系统。本研究通过获得风毛菊属一半物种的叶绿体基因组序列,建立了该属稳健的分化时间树。基于此,利用环境、多样性和性状依赖模型以及生态分布数据,探讨了外部环境和物种内在因素在驱动风毛菊快速辐射中的作用。结果表明,风毛菊属的三个主要分支在中新世几乎同时开始分化,其多样化速率与古温度负相关,而与物种多样性的累积无关。性状依赖模型鉴定了一些与分化速率变化相关的适应性形态创新性状,其中包括雪莲亚属特化的苞叶形成的"温室"结构。进一步整合生态位数据,揭示了风毛菊物种多样性速率与生态位宽度和物种分布范围呈正相关。该研究表明适应性形态进化与古气候波动提供的生态机会共同作用为风毛菊物种辐射分化提供了必要条件,同时强调了整合系统基因组学、形态学、生态学和基于模型的方法研究生物多样性热点地区物种宏观进化模式的重要性。更多还原