廣義柏科的生物地理學研究：從板塊漂移理論到冰期避難所.pdf

1、大陸板塊運動是造就現(xiàn)存生物分布格局的主要原因。板塊構造運動通過改變各個大陸之間的聯(lián)系、(改變大氣環(huán)流和洋流循環(huán)進而間接地)改變全球氣候等，塑造了各大陸生物的分布格局。廣義柏科全球廣布并且化石記錄豐富，是驗證大陸板塊構造歷史的理想材料。該科刺柏屬間斷分布于北半球，是研究北半球植物區(qū)系演化歷史以及驗證北半球陸橋遷移擴散學說的理想類群。此外，該屬西藏圓柏復合體分布于青藏高原南部和東部，是研究高海拔地區(qū)物種譜系地理學和冰期后種群重建歷史的最佳對

2、象。
　　 本文從三個不同的分類學等級(即：科、屬、種)以及與之分別相應的三個不同時間尺度上，對柏科植物的生物地理學進行研究。第一，測定了柏科所有屬、超過80％物種的5套葉綠體片段DNA序列，并通過多種分析方法，重新確立了該科的生物地理學歷史和物種分化歷史。結果表明該科起源于三疊紀末期并于侏羅紀中期開始分化，到白堊紀早期時所有亞科便已經全部確立；柏科起源于“泛古陸”，并隨著該古陸的逐漸破碎、分離，形成現(xiàn)有的分布格局；澳洲柏亞科、

3、狹義柏木亞科目前分別分布于南、北半球，二者大致在白堊紀早期中段(125.88±6.89百萬年前)分化開來。本項工作具有廣泛的生物地理學意義，古生物或廣布類群地理分布格局形成機制等相關研究或將從中受益。第二，測定了刺柏屬四分之三物種的9套葉綠體片段DNA序列，并通過多科分析方法，確立了該屬的生物地理學歷史和物種分化歷史。刺柏屬可能起源于古地中海植被，并且在始新世晚期、中新世中期和上新世時，自歐亞大陸往北美洲遷移過三次；在漸新世晚期時往非洲

4、遷移一次。該屬分化速率在漸新世有所減緩，但是從中新世開始，又大幅加快，產生了該屬現(xiàn)存的大部分物種。本項工作為往后(古加利福尼亞-)古地中海植被相關研究提供了一個詳盡的范例。第三，測定了青藏高原西藏圓柏復合體(刺柏屬圓柏亞屬)102個種群、590個個體、3個葉綠體片段DNA序列，并通過多種分析方法，確立了該復合體物種的譜系地理學歷史。該復合體的種群間分化大(GST=0.49，NsT=0.72)，存在明顯的譜系地理結構(NsT＞GST，P＜