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青藏高原

擁有復(fù)雜的

地質(zhì)構(gòu)造演化歷史

豐富的地形地貌

和多變的氣候條件

為物種分化

和生物多樣性的形成

創(chuàng)造了條件

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)

青藏高原孕育了

至少1500屬

1.2萬種維管植物

其中超過20%的物種

為該地區(qū)的特有種

而這一比例

在喜馬拉雅山和橫斷山更高

長期以來

青藏高原這一“進(jìn)化的搖籃”

是如何形成的

一直是進(jìn)化生物學(xué)

和生態(tài)學(xué)領(lǐng)域

共同關(guān)注的重要科學(xué)問題

近日，蘭州大學(xué)劉建全教授團(tuán)隊(duì)系統(tǒng)梳理和總結(jié)了青藏高原物種形成方面的最新研究進(jìn)展，結(jié)合詳實(shí)的證據(jù)闡述了青藏高原植物物種形成過程中雜交的重要作用，并對(duì)該領(lǐng)域未來的研究方向進(jìn)行了展望。

圖片來源：蘭州大學(xué)新聞網(wǎng)

雖然地理隔離和不同生境導(dǎo)致的分化選擇一直被認(rèn)為是青藏高原物種形成的重要驅(qū)動(dòng)力，但是大量群體基因組學(xué)的分析發(fā)現(xiàn)基因流在青藏高原很多植物類群的物種形成過程中是普遍存在的。

這可能是由于花粉和種子散播或其他因素使得原來隔離的群體發(fā)生了二次接觸。值得一提的是，種間雜交個(gè)體甚至是雜交群幾乎存在于青藏高原所有調(diào)查過的物種多樣性較高的類群中，表明很多物種仍處于物種分化的路上。頻繁發(fā)生的雜交為新物種的形成創(chuàng)造了機(jī)會(huì)。

雜交物種形成→新物種形成→產(chǎn)生生物多樣性的一種重要機(jī)制，其包括經(jīng)雜交后多倍化形成的異源多倍體和同倍體雜交物種形成兩種方式。

青藏高原的范圍和抬升歷史圖片來源：蘭州大學(xué)新聞網(wǎng)

現(xiàn)有的證據(jù)表明青藏高原的多倍體物種具有非常復(fù)雜的進(jìn)化歷史，通常涉及到已經(jīng)滅絕的“鬼種”參與。

另外，如果兩個(gè)二倍體遺傳群體未能形成形態(tài)分化，但作為獨(dú)立進(jìn)化的譜系，其形成的多倍體往往難以被發(fā)現(xiàn)。這些因素的存在使得多倍體物種很容易被忽略。

隨著越來越多的植物類群中被發(fā)現(xiàn)廣泛存在著異源多倍體物種，研究推測多倍化對(duì)青藏高原物種形成的貢獻(xiàn)可能被低估了。

青藏高原物種多樣性形成的可能驅(qū)動(dòng)因子

圖片來源：蘭州大學(xué)新聞網(wǎng)

同倍體雜交物種形成，即在染色體數(shù)目不發(fā)生改變的情況下，通過雜交形成新的物種被認(rèn)為是很少且不易發(fā)生的。但在青藏高原上，至少已經(jīng)報(bào)道了五個(gè)物種是由同倍體雜交形成的，包括高山松、江孜沙棘、紫果云杉、岷江柏木和居中虎榛子，高于全球其他區(qū)域報(bào)道的同倍體雜交物種形成案例。