作者:刘建全等 来源:PNAS 发布时间:2012-5-14 10:12:50
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柏科植物随古陆分离而分化
 
近日,美国《国家科学院院刊》在线发表了兰州大学刘建全课题组与国际研究团队合作的一项研究,详细论证了柏科植物随联合古陆的分离而发生隔离分化这一假说。评审专家认为,该研究首次利用种子植物细致揭示了联合古陆分离的历史。
 
该假说指出,柏科植物共同的祖先生活在1.6亿年前的联合古陆上,那时的地球只有这一大片陆地,气候相对稳定、温和,陆地不同地域生长着几乎相同的生物种类。后来,联合古陆逐渐分离成几个大陆板块,各板块间相互隔离,气候条件也有了很大差异,生物开始朝着不同的方向进化。柏科植物的祖先也在各自的“新家”开始逐渐分化,并演化为裸子植物门中属的数目最多的一个科。
 
刘建全等人的研究表明,柏科在三叠纪早期(约2.4亿年前)起源于联合古陆东北部,自三叠纪晚期至侏罗纪晚期(约2.1亿年前至1.5亿年前)逐渐扩散至联合古陆南、北部,并分化为现有的七个亚科。柏科最年轻的两个亚科为分布于南半球的澳洲柏亚科和主要分布于北半球的柏木亚科,两者在侏罗纪晚期前后(1.53亿年前后)开始演变为不同的进化分支,这一时间与联合古陆南北隔离的时间高度吻合。同时,计算机模拟分析祖先分布区域的结果,支持柏科两大亚科分化与联合古陆南北分离存在直接关联。
 
论文第一作者、兰州大学博士毛康珊告诉记者,之所以选择柏科植物做样本,首先是因为柏科植物遍布除南极洲外的所有大陆;其次,化石记录表明,中侏罗纪时该科已起源并广布于联合古陆南、北部;第三,柏科现有类群多样性相对较高,其化石记录非常丰富,从而为多化石标记隔离分化时间提供了基础。此外,柏科植物的种子对当时的动物没有太大吸引力,不会因动物传播而改变类群分布。
 
在过去的10年中,该国际合作团队在全世界获得了柏科122个物种的实验样品,利用植物三套基因组的近万个DNA碱基序列进行系统发育分析,建立了该科最为完善的分子系统发育关系,然后利用全证据分析确定了16个化石标记点。在此基础上计算了各主要分支的分化时间,并检验了其生物地理式样的形成过程。
 
刘建全表示,该论文为古陆分离说和达尔文生物进化论提供了有利佐证。(来源:中国科学报 刘晓倩)
 
 
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