氣候變化和人類活動的雙重脅迫正在導致野生動物種群數量持續衰退，這一現象已構成緊迫的全球性生物多樣性危機。基於基因組學的大數據分析，尤其是通過利用成對序列馬爾可夫溯祖模型（PSMC）模擬曆史有效種群大小（N_e），進而評估物種的進化潛力與長期生存能力的方法已成為解析曆史種群波動的研究範式，在保護生物學領域具有重要的理論價值與實踐意義。

晚更新世以大型動物滅絕為特征，深刻重塑了生物多樣性格局，陸生脊椎動物經曆了劇烈的種群衰退和全球性滅絕，但是由於氣候避難所的存在和物種生活史特征的差異，不同脊椎動物類群在此地質時期的種群變化模式並非完全一致。目前在基因組學層麵，仍然缺少對晚更新世全球陸生脊椎動物種群曆史的係統性評估。空間上，由於地理效應和區域氣候變異性的影響，全球範圍內的種群波動應該呈現差異性特征。但相關地理格局研究仍匱乏，因此，綜合繪製全球陸生脊椎動物N_e空間分布圖譜，進而探究晚更新世期間潛在的緯度梯度效應，具有重要的科學價值。氣候變化和人類活動被認為是晚更新世物種滅絕的主要驅動因素，但二者對所有陸生脊椎動物種群波動的綜合地理異質性影響仍需深入探究。

為解決上述科學問題，必威精装版app西汉姆联 魏輔文團隊重建了527種現存陸生脊椎動物在晚更新世的種群曆史，並估算其潛在適宜分布區，首次在宏觀遺傳學尺度上揭示了晚更新世冰期旋回中陸生脊椎動物群體曆史的全球時空分布格局。研究重點考察了物種特性（擴散能力、所屬類群等）、非生物因素（如年均溫、年降水量等）和人類幹擾對塑造種群曆史動態的作用。

這項基於全基因組數據的陸生脊椎動物種群動態模擬研究揭示了在末次間冰期（LIG）至末次冰盛期（LGM）期間，所有陸生脊椎動物類群都經曆了種群衰退過程。而LGM之後，類群之間呈現出明顯的分化趨勢：鳥類和兩棲類種群開始擴張，而哺乳類和爬行類則持續衰退。在倒數第二次冰期期間，除鳥類種群保持相對穩定外，哺乳類、爬行類和兩棲類均表現出種群衰退特征。這一現象反映了不同脊椎動物類群因其特有的生物學屬性差異，對冰期氣候變化的響應模式產生了顯著分異（圖1）。

另一方麵，該研究通過模擬晚更新世時期物種的適宜棲息地分布，創新性地評估了全球N_e的時空變化格局，首次提出並利用SES-N_e指標量化N_e熱點區域的動態演變規律。研究結果表明，N_e熱點區域呈現出明顯的空間遷移特征：從新熱帶區逐漸轉移至非洲熱帶區，最終遷移至古北區。並且所有生物地理區係的N_e在末次盛冰期均達到最低值，這一現象可能與當時極端的氣候條件密切相關。進一步分析發現，部分N_e熱點區域與已知的冰期避難所和現代生物多樣性熱點地區存在顯著的空間重疊（圖2）。這一重要發現不僅驗證了基因組學方法在識別冰期避難所方麵的有效性，同時也為深入理解物種分布格局的曆史演變過程及其驅動機製提供了強有力的研究工具。

最後，研究揭示了氣候因素與人類活動對N_e影響的時空差異性。研究表明，氣候相關因素對N_e具有長期而持續的影響，這一發現支持了氣候變化在物種演化過程中的重要作用。相比之下，人類幹擾對N_e的影響可能主要局限於更新世？全新世過渡時期的特定區域，其影響範圍和時間尺度相對有限。這一結果為晚更新世期間氣候變遷和人類活動共同驅動物種滅絕的假說提供了新的基因組學證據，同時也強調了不同驅動因子在生物多樣性演變過程中的差異性作用。

綜上，該研究通過對陸生脊椎動物基因組和分布數據的模擬分析，首次在全球尺度上評估了晚更新世陸生脊椎動物的種群曆史，並創新性地量化了SES-N_e的時空格局以及影響因素，該研究成果以“Global spatiotemporal patterns of demographic fluctuations in terrestrial vertebrates during the Late Pleistocene”為題於2025年5月24日在Science Advances期刊發表。必威精装版app西汉姆联 博士研究生李梓田、助理研究員樊惠中和中國科學院成都生物研究所副研究員廖梓延為共同第一作者，必威精装版app西汉姆联 魏輔文為通訊作者。該研究得到了國家科技部重點研發項目（2023YFF1304800）、國家自然科學基金（31821001、32201424）、江西省自然科學基金重大項目（20233ACB209001）的聯合資助。

文章鏈接：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adq3938

圖1 晚更新世陸生脊椎動物種群動態

圖2 晚更新世全球哺乳動物標準化有效種群大小熱點的空間分布格局