李樞強研究組對於亞洲洞穴蜘蛛的研究成果發表在Global Change Biology
必威精装版app西汉姆联 李樞強研究組通過對亞洲東南部的洞穴小類球蛛屬(類球蛛科)蜘蛛進行研究,發現中新世中期的氣候巨變似乎是塑造亞洲半洞穴無脊椎動物生態差異的主要動力,並驅動了亞洲中緯度地區永久地下生物群的形成。該成果於2017年10月21日在國際著名期刊Global Change Biology上在線發表。
氣候變化作為一個重要的進化驅動力通常與區域地質活動一起影響當地生物區係的形成。目前的分子進化研究已證明了第三紀的氣候變化(全球氣候變冷,亞洲季風氣候形成)和主要地質事件(青藏高原隆升、古地中海退縮)在塑造亞洲生物區係演化中起到了關鍵作用。但大多數研究都集中在地上生物類群,針對地下動物類群的研究相對較少。作為較為近期的氣候驅事件,更新世冰期通常被用來解釋洞穴無脊椎動物的溫帶地區起源和現今分布,而早期的古氣候變化對在中、低緯度地區分布的洞穴生物演化的影響了解尚少。
新近紀(23–2.6百萬年前)大規模的氣候變化引起了全球海洋和陸地環境的普遍降溫。本研究主要關注在溫帶、亞熱帶和熱帶地區分布的半洞穴小類球蛛的演化曆史與新近紀的亞洲氣候變化的聯係。分析發現,小類球蛛屬起源於始新世晚期的亞洲東南部赤道附近,並主要在地表生活。隨後在漸新世中期以哀牢山–紅河斷裂帶為界大致形成南北兩個主要分支。在亞洲東部中緯度地區分布的小類球蛛從中新世中期伴隨著逐步惡化的氣候和植被環境的變化開始逐漸演變成嚴格的永久性地下定居類型。洞穴由於其穩定的微氣候環境,在外部氣候條件不利(變冷或變幹)的時期為半洞穴無脊椎動物提供了合適的避難所,這有利於半洞穴生物同時開括新的地上和地下棲息地,使其在外部氣候季節性增加和棲息地喪失的情況下生存,最終可能導致真洞穴種群的形成。此外,伴隨著棲息地的轉變通常引起物種多樣化速率的提高。上新世早期以及隨後的冰期使氣候條件進一步惡化可能導致物種間遺傳聯係逐步減少,促進了異域成種事件的發生,從而導致了目前我國小類球蛛具有較高的物種多樣性。相比之下,在熱帶分布的小類球蛛由於缺乏棲息地的轉變,展現出了更為持久穩定的多樣性積累過程。這種模式上的差異可能歸因於低緯度地區溫和的氣候變化,導致在熱帶環境中缺乏強有力的氣候驅動力量。因此,中新世中期的氣候巨變似乎是塑造亞洲半洞穴無脊椎動物生態差異的主要進化力量,並驅動了亞洲中緯度地區永久地下生物群的形成。
該項研究成果由李樞強研究組獨立完成,博士生Francesco Ballarin為論文第一作者,文章以“Diversification in tropics and subtropics following the mid-Miocene climate change:a case study of the spider genus Nesticella”為題於2017年10月21日在線發表在Global Change Biology 期刊上。(論文鏈接)
該研究得到中國科學院B類先導科技專項培育項目(xdpb0201)、國家自然科學基金委員會重點項目(31530067)和麵上項目(31471960),以及東南亞生物多樣性項目(2015CASEABRI005,Y4ZK111B01)的資助。
小類球蛛屬蜘蛛的係統發育關係和分布情況(點圖放大)

