根據113個胡桃科果實化石 科學家重構其洲際分佈演化史

科技日報訊 （記者趙漢斌）記者8月25日從中國科學院西雙版納熱帶植物園瞭解到，該園生物地理與生態學研究組研究人員從分子和化石的角度，闡述了北温帶代表類羣榆科和胡桃科洲際多樣性分佈不均的演化歷史，併為今後分佈區和生態位演化研究提供了新的框架。

“在不同大洲，北半球温帶植物多樣性差異很大，亞洲的物種多樣性高於北美，遠高於歐洲，甚至形成東亞北美間斷分佈的格局。造成這種差異的驅動因素是什麼，一直是生物地理學和宏觀生態學關注的基本和熱點問題。”西雙版納熱帶植物園研究員星耀武説，而要準確重建北温帶類羣的多樣化歷史，需要多學科的交叉和多種證據的綜合分析，尤其需要結合化石和現代分子資料的分析。

為準確重建北半球木本植物多樣性演化歷史，研究組選擇化石記錄豐富的胡桃科和榆科為研究對象進行生物地理學研究。研究組首先篩選113個胡桃科鑑定可靠的果實化石，利用全證據法將化石整合到分子系統樹中，並進行分化時間的推斷和祖先分佈區的重建。

與僅基於現生類羣的結果不同，整合的分析表明，胡桃科起源於晚白堊紀的北美或歐洲中緯度地區，支持北熱帶區系起源的假説；自中中新世後，東亞才成為胡桃科的快速演化中心。胡桃科的擴散主要經過北大西洋陸橋由北美擴散至歐洲，隨後擴散至東亞，而不是主要經過白令陸橋。

此外，研究組還通過葉綠體基因組解析了榆科屬級系統發育關係，認為榆科分為熱帶分支和温帶分支。分子和化石證據都支持東亞為榆科温帶類羣的快速分化中心，是温帶類羣的博物館又是其分化搖籃。由於中新世之後其在歐洲大量滅絕，從而形成東亞物種最豐富，歐洲物種缺乏的洲際分佈不均。該研究是綜合多證據多學科探討多樣性分佈格局的有利嘗試，進一步加強了對北温帶多樣性格局形成歷史的認識。