隨著全球氣溫的持續上升，生物多樣性麵臨加速喪失。物種能否適應氣候變化，很大程度上取決於是否具有足夠的遺傳變異。然而，已有研究多聚焦於物種自身的遺傳多樣性，往往忽視了“漸滲雜交”——即不同物種通過基因交流獲得新的適應性基因——在未來氣候變化背景下的潛在作用。

在氣候條件迅速變化的壓力下，僅依賴自身遺傳變異可能不足以應對，而新突變的產生又往往十分緩慢。因此，漸滲雜交可能成為一種快速且有效的適應途徑，尤其對於分布範圍狹窄、受地形阻隔的山地物種而言更為關鍵，這類物種是受氣候變化威脅最嚴重的類群之一。

該研究以三種近緣山地鳥類——淡眉雀鶥（Alcippe hueti）、灰眶雀鶥（Alcippe davidi）和雲南雀鶥（Alcippe fratercula）為研究對象，整合群體遺傳學與生態基因組學方法，探討漸滲雜交如何幫助山地鳥類應對未來氣候變化。這三種雀鶥分布於中國東南丘陵、雲貴高原及橫斷山脈地區，自東向西海拔逐漸升高，氣溫與降水遞減，形成顯著的環境梯度。此外，之前研究也表明三者之間存在基因流，這一體係是探究上述問題的理想類群。

研究發現，三種雀鶥大約在22萬年前開始分化，約4.7萬前鄰域分布的物種之間開始出現基因流並延續至今。在接觸區，雜交個體的遺傳組成呈現不均勻混合。借助機器學習方法，研究團隊更精細地識別出漸滲片段及其滲入方向。其中，灰眶雀鶥與淡眉雀鶥之間基因流水平較高，基因上有更多的滲入片段（圖1）。

在物種分化過程中，三者逐漸占據不同的氣候生態位：東部的淡眉雀鶥偏好炎熱濕潤環境，西部的雲南雀鶥適應涼爽幹燥條件，中部的灰眶雀鶥則介於兩者之間。未來，這三種雀鶥將麵臨嚴峻的氣候變化挑戰，預計將喪失約44%至69%的適宜棲息地。通過環境關聯分析，研究團隊發現約28.5%的氣候適應性位點通過漸滲雜交擴散至其他物種基因組中，並顯示出顯著的選擇信號（圖2）。

隨著氣候趨於炎熱濕潤，這些適應性漸滲位點的基因頻率預計將整體上升，有助於物種緩解環境壓力。基因組偏移量（Genetic Offset）分析進一步顯示，雜交區群體僅需較少的遺傳改變即可應對氣候變化，表現出較低的氣候脆弱性。隨後，研究團隊利用SLiM模擬驗證了維持基因流的重要性：在持續基因流條件下，更多適應性位點得以在物種間擴散，種群適合度約在25代後開始恢複；而若無基因流，適合度的恢複極為困難（圖3）。此外，三種雀鶥的景觀連通性主要受地形影響，雜交區域連通性更高，且預計未來將保持穩定（圖4）。

該研究表明，種間基因流是增強物種氣候適應能力的重要進化機製，通過引入新的遺傳變異，幫助物種在快速變化的環境中維持適應潛力。同時，研究結果也凸顯了維護遷徙通道與接觸區穩定的重要性，這對於促進物種間的基因交流和種群適合度的恢複非常關鍵。此外，該研究建立的分析框架，將群體遺傳學與氣候脆弱性評估相結合，為其他分布受限類群的氣候適應研究提供了可推廣的思路與方法。

以上究結果以 “Hybridization mitigates climate change risk in mountainous birds”為題，於近日發表於Nature Climate Change（https://www.nature.com/articles/s41558-025-02485-w）必威精装版app西汉姆联 動物多樣性保護與有害動物防控全國重點實驗室的博士生張帥、陳逸林博士為共同第一作者，必威精装版app西汉姆联 的屈延華研究員為通訊作者。必威精装版app西汉姆联 雷富民研究員，PIFI學者Per Ericson為該研究提出寶貴意見。該研究得到了國家自然科學基金等項目的資助。

文章鏈接：https://www.nature.com/articles/s41558-025-02485-w

圖1. 遺傳分化和種間漸滲

圖2. 生態位分化以及氣候適應性漸滲位點

圖3. 種間漸滲緩和氣候變化風險

圖4. 在未來條件下景觀連通性將保持穩定