鲤亚科多倍体物种独立起源及其与第三纪青藏高原隆升的关系

青藏高原特有鲤科多倍体鱼类(裂腹鱼类)的起源和物种分化研究有助于探讨鲤科鱼类物种分化和青藏高原隆升之间的关系.本研究利用线粒体和核基因DNA序列构建系统发育关系,并以此来追溯裂腹鱼类多倍体的起源及其物种分化.倍性水平的祖先状态重建结果显示,鲤亚科是二倍体起源的,而裂腹鱼类是四倍体起源.研究还发现,在适应青藏高原隆升过程中,鲤亚科鱼类物种分化速率发生了两次明显改变,而且这些分化速率变化都发生在青藏高原特有鱼类的分支中.本研究表明,青藏高原特有的多倍体化裂腹鱼类包含了两个独立起源的类群.裂腹鱼类的物种分化与晚第三纪以来的青藏高原隆升密切相关,其中,渐新世晚期至中新世中期的裂腹鱼类适应性分化与青藏高原南部地区以及喜马拉雅山脉的隆升相关;中新世中期到更新世早期的物种分化基本同晚第三纪青藏高原隆升的主要阶段相一致;而更新世以来裂腹鱼属(Schizothorax)的物种分化则和青藏高原快速隆升过程中的昆仑-黄河运动及共和运动密切相关.     

秦岭生态保护区鱼类多样性研究

实地鱼类资源考察、检视鱼类标本以及参考鱼类分类、分布文献表明,秦岭生态保护区现有鱼类7目16科79属共141种(亚种)。物种多样性G-F指数的比较分析显示,和秦岭其他区域相比,秦岭生态保护区鱼类的物种多样性最高:区内不同水系之间相比,则汉江水系最高。利用β多样性指数和Jaccard相似性系数对秦岭生态保护区4条水系的鱼类多样性进行分析,结果显示区内鱼类分布南北差异明显;南坡的3条水系中,南洛河水系和嘉陵江水系鱼类生境相似程度较高,鱼类种、属分化、隔离程度较低,而与汉江水系的生境差异显著,鱼类种属分化、隔离程度较高。根据区内自然地理及水系特征,对水系间鱼类β多样性出现的差异进行了分析。     

中国(鱼兆)科(鱼匽)(鱼兆)群系统发育与地理分布格局研究进展

中国鮡科鰋鮡群鱼类至今已记录8属23种(亚种),但分布于云南澜沧江、怒江等水系的一些种类及分布于四川西南地区的属和石爬属的一些种的有效性仍存疑问或争议,值得进一步研究。分子生物学证据为解决种级阶元分类地位的争议,或者为系统发育研究提供了微观证据。但形态学之间、形态学与分子生物学之间、分子生物学之间的研究结果均不完全吻合,甚至同一作者不同年代形态学与分子生物学的研究结果也相互矛盾。鱼类的分布格局及不同阶元的分化与青藏高原的3次隆升有着密不可分的关系。鰋鮡鱼类的分化不仅体现在各大水系之间,也体现在同一水系的不同支流或上下游之间。该类群的分化既包括了自然阻障形成导致的分类阶元的隔离分化过程,也包括了同一阶元在同一水系扩散分化的生态适应过程。这两个过程的交织,使得鰋鮡鱼类的分化和分布异常复杂。尽可能收全鰋鮡鱼类现生种类,发现更多的分类学证据,形态特征与分子证据的有机结合,是今后鰋鮡鱼类分类、系统发育和地理分布格局研究的发展方向。     

中国科群系统发育与地理分布格局研究进

中国科群鱼类至今已记录8属23种(亚种)，但分布于云南澜沧江、怒江等水系的一些种类及分布于四川西南地区的属和石爬属的一些种的有效性仍存疑问或争议，值得进一步研究。分子生物学证据为解决种级阶元分类地位的争议，或者为系统发育研究提供了微观证据。但形态学之间、形态学与分子生物学之间、分子生物学之间的研究结果均不完全吻合，甚至同一作者不同年代形态学与分子生物学的研究结果也相互矛盾。鱼类的分布格局及不同阶元的分化与青藏高原的3次隆升有着密不可分的关系。鱼类的分化不仅体现在各大水系之间，也体现在同一水系的不同支流或上下游之间。该类群的分化既包括了自然阻障形成导致的分类阶元的隔离分化过程，也包括了同一阶元在同一水系扩散分化的生态适应过程。这两个过程的交织，使得鱼类的分化和分布异常复杂。尽可能收全鱼类现生种类，发现更多的分类学证据，形态特征与分子证据的有机结合，是今后鱼类分类、系统发育和地理分布格局研究的发展方向。     

青藏高原鱼类区系特征及其形成的地史原因分析

本文以作者大量实地考察资料为基础,对青藏高原鱼类区系特征进行深入分析和归纳,提出青藏高原鱼类6科26属114种的名录及各水系间鱼类共有属种的比较图。首先阐述了青藏高原鱼类区系组成的单纯性与复杂水系的概况,进而找出青藏高原与新疆等干旱地区间的鱼类区系和高原内部各水系间的鱼类区系的相互联系。第二部分,通过分布特征的分析确定青藏高原鱼类分布的三大特点,即在外泄河流上有明显的地理分界;在东南外围水域中呈点状分布,在垂直高度上有明显的地带性。最后,基于区系特征的分析,联系有关古地理、古气候和鱼类化石资料,探讨了形成青藏高原鱼类区系的地史原因。认为适应于温暖水域生活的原始鲃类和鳅类,在早第三纪时已广布于东亚和中亚地区。青藏高原现代鱼类区系不是由一个起源中心辐射或跨阻传布所形成的,而是通过喜马拉雅运动的三次重大地质历史事件产生隔离,导致青藏高原鱼类与其它地区鱼类的分离而形成的,其分别是:1.喜马拉雅地槽闭合引起“西康群山”再次隆起构成中亚与东亚鱼类区系的分离;2.喜马拉雅山隆起引起中亚与南亚鱼类区系间分离;3.阿尔金山等山脉再度隆起构成中亚地区青藏高原鱼类区系的分离,最后完成青藏高原这一独特的鱼类区系的雏形。 此外也论述了青藏高原鱼类区系东部分界线实际     

梵净山及邻近地区鱼类资源的现状

为了了解梵净山及邻近地区鱼类资源的现状及变化趋势,2001–2003年对这一地区乌江水系和沅江水系鱼类进行了系统的调查。本调查设立了19个调查点,共采集鱼类标本3614号,经鉴定为85种(亚种),分属5目14科61属。除胡子鲇(Clariasfuscus)为外来种外,其他均为土著鱼类。海南拟餐(PseudohemiculterHainanensis)、峨眉后平鳅(Metahomalopteraomeiensisomeiensis)和福建纹胸鱼兆(Glyptothoraxfukiensisfukiensis)为本地区土著鱼类新记录种。鱼类组成以鲤形目鲤科为主体,并以适应急流生活的鱼类占多数,小型野杂鱼类所占比例较高。乌江水系和沅江水系鱼类物种组成存在差异,分别属于长江上游鱼类区系成分和长江中下游区系成分。结果还表明这一地区土著鱼类物种数呈下降趋势,其中鲤形目鱼类物种数减少较多。导致该地区土著鱼类物种数下降的原因是酷渔滥捕和水域生境的破坏。     

青藏高原隆升的气候环境效应与脊椎动物演化模式*

在青藏高原逐渐形成的过程中, 本地区的现代生物多样性塑造受到其巨大的影响, 与此同时, 许多起源于高原的物种甚至现代广布类群祖先的洲际扩散也由其驱动。在中生代时期, 青藏高原今天所处的地区覆盖着广阔的海洋, 喜马拉雅山脉的三叠纪海相沉积中产有鱼龙和旋齿鲨等脊椎动物化石。至侏罗—白垩纪, 西藏东南部的部分地区逐渐脱离海洋环境, 在昌都盆地形成了与当时四川盆地相似的淡水湖泊, 恐龙等爬行动物则在湖边活动。新生代早期印度板块与欧亚板块的碰撞使青藏高原逐渐隆起, 一些热带、亚热带鱼类的发现, 表明当时青藏地区内部与东南亚的热带地区之间可能有水系连通。随着这一地区地势隆起幅度显著升高, 环境变干、变凉, 致使喜暖鱼类终于在此绝迹, 并转换为青藏高原特有的裂腹鱼类。青藏高原的快速上升导致季风气候加强, 中亚内陆地区的气候持续走向干旱, 中国西部的中新世动物群主要由耐旱的草原型哺乳动物组成, 还有耐旱的鸟类和爬行动物共生。青藏高原在上新世最终达到现代的高度, 其气候环境已具有冰冻圈的特点, 成为冰期动物群最初的演化中心。2.6 Ma全球气温第一次下降到低于今天的水平, 已经适应了冰冻环境的动物迅速扩散到青藏高原周边以及更遥远的地区, 成为现代动物多样性的基础。青藏高原在地质历史时期经历了复杂而大规模的环境变化, 这一系列的地质运动和地貌演化引发并形成了青藏高原及周边地区气候格局, 促进了本地区生物多样性的发展。     

基于序列trnL-trnF和ITS的榉属系统发育与地理分布格局的初步分析

榉属(Zelkova)是包含6个种的榆科小属, 呈东亚、西亚和南欧间断分布。该文基于DNA序列trnL-trnF和ITS构建了榉属的分子系统发育树, 大体上把此属分为3个分支, 分别对应东亚、西亚和南欧的种类, 与前人仅依据ITS序列的结果不同。生物地理的扩散和隔离分化分析(DIVA)表明, 榉属的原始祖先分布区可能是欧亚北温带, 包括了东亚、西亚和南欧的某个大的区域。分化过程以隔离分化为主要特征, 即3个分布区域是逐步隔离分化的。由于东亚的物种多样性, 北太平洋有可能是起源中心。榉属的现代分布格局可能主要是由于渐新世发生的古地中海西退、中新世发生的青藏高原大范围隆升, 以及第四纪冰川活动引起的分布区的收缩。     

青藏高原钻叶龙胆的遗传分化与种群动态历史研究

青藏高原是全球生物多样性中心之一,是研究物种形成和适应性进化的热点地区。龙胆属小龙胆组(Gentiana section Chondrophyllae s.l.)占整个龙胆属物种数目的近一半,以青藏高原为分化中心,但组内物种的遗传分化及其影响因素并不清楚。该研究以小龙胆组青藏高原特有植物——钻叶龙胆(G.haynaldii Kanitz)为研究对象,基于不同遗传方式的分子标记,通过种群遗传结构、遗传分化、种群动态历史和物种分布模型等分析,探讨其在青藏高原的分化历史。结果表明:(1)钻叶龙胆具有高的遗传多样性,种内遗传分化程度很高(叶绿体F_(ST)=0.532;ITS F_(ST)=0.511)。(2)钻叶龙胆种内的遗传分化主要发生在第四纪冰期以来,表明第四纪气候波动是钻叶龙胆分化的主要外部因素。(3)种群动态历史分析中,钻叶龙胆种群大小发生过扩张;物种分布模型分析表明,钻叶龙胆的分布区域在近期比较稳定,未发生明显扩张或收缩。该研究结果为龙胆属及青藏高原植物类群的物种分化和适应性研究提供了参考。     

青藏高原动物地理区的地位和东部界线问题

本文从历史时空的角度分析了青藏高原地区发生的鱼类区系的变化过程,和高原鱼类区系演化的相对独立性,认为这一鱼类区系的分化直接反映了高原隆升事件,并应当在动物地理区划上得到客观反映,即将青藏高原作为一个独立的区划单元。由于青藏高原的隆升和造成古北区、东洋区分化的第三纪末、第四纪初的全球性气候变冷在时间上相近、波及的范围都巨大,共同促成了欧亚大陆古北区、东洋区和青藏高原区特有类群的分化,作为对这些地史事件反映的青藏高原区、古北区和东洋区,在动物地理区划上应该具有相同的地位．另外,依据高原鱼类的分布范围和青藏高原对非高原鱼类的阻碍作用,讨论了青藏高原的界限及其划分问题。     

中国的沙蜥

简要概括地介绍了中国沙蜥的种类、生态地理分布、起源与进化以及沙蜥对栖息环境的适应。中国沙蜥据记载有18个种,分为荒漠和高寒两大种组,分别分布在中国广大荒漠地区和青藏高原。约从晚中新世开始,青藏高原迅速抬升促使了中国沙蜥祖先卵生和胎生的早期分化。高原隆升造成的环境演变促使中国沙蜥卵生和胎生物种分别进化出一系列的适应荒漠或高寒环境的个体特征。     

新疆裂腹鱼类的系统发生关系及物种分化时间

文章采用线粒体COI、ND4、16S rRNA基因联合数据分析了新疆分布的裂腹鱼类4属10个种或亚种的分子系统发育,并通过鲤亚科的分化时间、黄河上游和青海湖隔离的地质时间来校正分子钟,进而探讨了裂腹鱼类分化时间与塔里木盆地周边地区主要地质事件和气候变化的关系。结果发现,扁吻鱼属未能形成独立的分支,与塔里木裂腹鱼、厚唇裂腹鱼聚在一起。进一步基于COI基因序列,利用Kimura双参数模型计算遗传距离,发现扁吻鱼属和裂腹鱼属间的遗传距离未达到属间区别,扁吻鱼可能是裂腹鱼属内特化的物种;聚类分析结果不同于裂腹鱼属的形态学分类方法,不支持裂腹鱼属鱼类的亚属划分;原始等级裂腹鱼类(包括裂腹鱼属和扁吻鱼属)两个族群的分化时间(8.18 Ma)与新疆裸重唇鱼和斑重唇鱼的分化时间(7.67 Ma)均发生于晚中新世,这可能与8Ma左右青藏高原北缘和北天山抬升、塔里木盆地气候干旱化等重大地质事件和气候转型导致青藏高原北缘(昆仑山)和北天山水系间出现分离相关。而塔里木盆地裂腹鱼属鱼类现今的分布格局可能与第四纪喜马拉雅运动使盆地形成西高东低的地势、罗布泊成为塔里木盆地周边高山发源河流的汇水中心相关。     

青藏高原东北部边缘高原鳅属鱼类的多样性与分布格局

为了了解青藏高原东北部边缘地区高原鳅属(Triplophysa)鱼类的多样性和分布格局,本文基于2012–2015年的野外调查数据,对该地区高原鳅属鱼类的分布情况进行了调查。结果发现:与历史记录相比,部分物种的分布区已经萎缩或破碎化。物种在整个区域的分布很不均匀,其中洮河、大通河和黑河的中上游是高原鳅分布较集中的地区;同时这3条河也有着较高的多样性水平。海拔梯度上,物种丰富度呈现随海拔上升先增后减的单峰分布模式,在2,200–2,400 m海拔区间最高;且峰值点出现在两个物种丰富的群落的过渡区,很好地印证了Lomolino对物种密度海拔分布的预测。多样性指数的海拔回归分析获得与物种丰富度的海拔分布相一致的结果。结合已有报道,我们认为这种中间海拔最大的单峰分布模式可能是青藏高原及其周边地区物种多样性分布的普遍规律。因而,中海拔地区需要优先保护。     

青藏高原及其周边地区高山植物谱系地理学研究进展

青藏高原及其周边地区是世界上高山植物最丰富的地区,通过谱系地理学研究可以探讨高山植物演化历史与高原隆升和第四纪冰期的关系。根据对已经报道的36种高山植物的谱系地理分析,其谱系地理模式主要表现为:一、冰期退却到高原边缘的避难所,冰后期回迁到高原面;二、地理隔离造成冰期存在多处避难所(含微型避难所),冰后期发生局域性扩张。青藏高原在晚第三纪的快速隆升促进了物种的分化和成种,而第四纪冰期更是加剧了物种的快速分化,高原隆升和第四纪周期性气候波动是形成青藏高原高山植物现代谱系地理格局的主要原因。横断山脉地区作为第四纪冰期高山植物的主要避难所,在进化生物学和保护生物学方面具有重要启示。最后在物种选择、采样策略、基因片段选择和研究方法等4个方面提出青藏高原地区谱系地理学的研究方向。     

怒江流域鱼类多样性及空间分布格局

怒江是我国西南地区重要的国际河流, 也是全球生物多样性热点区域之一。受地理位置和地形条件限制, 目前尚缺乏怒江流域鱼类物种多样性及其分布格局的系统研究。本研究利用近5年的全流域实地采样数据, 结合文献资料, 系统整理了怒江流域鱼类物种组成信息; 利用聚类和排序方法分析了怒江流域鱼类空间分布格局。结果表明, 怒江流域共有土著鱼类85种, 隶属于5目12科47属; 外来鱼类18种, 隶属于3目8科16属, 另外实地调查发现新记录外来种2种。怒江流域鱼类多样性从上游至下游呈明显的递增趋势。根据土著鱼类组成的聚类和排序分析结果, 可以将怒江25个亚流域分为3个部分: (1)西藏自治区内的上游河段, 分布有鱼类15种, 组成以裂腹鱼类、高原鳅类为主, 具有明显青藏高原冷水性鱼类区系特征。(2)贡山至泸水的中游河段, 分布有鱼类36种, 组成兼有上游冷水性鱼类和下游喜温的鲃亚科、野鲮亚科鱼类。(3)泸水以下的下游河段, 分布有鱼类74种。下游河段干流广泛分布有喜温的鲃亚科、野鲮亚科和 亚科鱼类, 支流则分布有数量众多的南鳅属(Schistura)、纹胸鮡属(Glyptothorax)鱼类, 鱼类组成以适应流水、激流环境的热带亚热带鱼类为主。2017-2021年的多次调查仅发现土著鱼类43种(占历史记录的50.6%), 土著鱼类资源衰退明显。过度捕捞、支流小水电开发、外来鱼类入侵等是主要威胁因素。随着人类活动的急剧增多, 怒江流域鱼类将面临更大的威胁, 亟需从流域层面开展系统的鱼类资源管理和保护规划。     

大黄属(蓼科) 植物ｎｄｈＦ 基因的适应性进化

大黄属(Rheum L.)是蓼科(Polygonaceae)中一个高度分化的大属,广泛分布在亚洲和欧洲的高山和沙漠地区,全世界约60种,其中在青藏高原及其邻近地区发现了约40种。该属种的高度分化曾被推测是第三纪末青藏高原的快速隆升以及第四纪气候的反复变化所引发的适应性辐射导致。为进一步了解大黄属植物辐射式物种分化的分子适应机制,该研究选取34个形态上多样化的大黄属物种,利用系统发育分析软件,在时间框架下采用位点模型和分支模型对大黄属的叶绿体ndhF基因进行了适应性进化分析。结果表明：大黄属植物的分子进化系统树呈现短而平行的辐射式分支式样,显示出典型的物种快速辐射多样化特征;用位点模型检验ndhF基因是否存在经受正向选择(ω>1)时,在氨基酸水平上共鉴定出3个NDHF亚基的正选择位点(188H,465H,551L),对NDHF亚基的二级结构进行分析后发现编码的188H氨基酸位于α螺旋上。大黄属植物可能通过这些结构域的适应性进化,适应青藏高原的快速隆升以及第四纪气候的反复变化而引发的陆地生态系统改变。该研究结果可为今后对该属植物的实验分析提供首选位点。     

大黄属(蓼科)植物ndhF基因的适应性进化(英文)

大黄属(Rheum L.)是蓼科(Polygonaceae)中一个高度分化的大属,广泛分布在亚洲和欧洲的高山和沙漠地区,全世界约60种,其中在青藏高原及其邻近地区发现了约40种。该属种的高度分化曾被推测是第三纪末青藏高原的快速隆升以及第四纪气候的反复变化所引发的适应性辐射导致。为进一步了解大黄属植物辐射式物种分化的分子适应机制,该研究选取34个形态上多样化的大黄属物种,利用系统发育分析软件,在时间框架下采用位点模型和分支模型对大黄属的叶绿体ndhF基因进行了适应性进化分析。结果表明:大黄属植物的分子进化系统树呈现短而平行的辐射式分支式样,显示出典型的物种快速辐射多样化特征;用位点模型检验ndhF基因是否存在经受正向选择(ω1)时,在氨基酸水平上共鉴定出3个NDHF亚基的正选择位点(188H,465H,551L),对NDHF亚基的二级结构进行分析后发现编码的188H氨基酸位于α螺旋上。大黄属植物可能通过这些结构域的适应性进化,适应青藏高原的快速隆升以及第四纪气候的反复变化而引发的陆地生态系统改变。该研究结果可为今后对该属植物的实验分析提供首选位点。     

高原特有条鳅鱼类两新种在广西的发现及其动物地理学意义

描述了采自广西都安县红水河水系的条鳅亚科鱼类2个新种：丽纹云南鳅yhnnanilus pulcherrimussp．nov．在侧线长度、鳞片分布、鳍条数目、尾型、吻须长度等方面与侧纹云南鳅yunnanilus pleurotaenia(Regan,1904)最为相似,但新种独特的斑纹和上下唇的长乳突可明显与之区别,二者在一些度量特征上也有区别。黄体高原鳅Triplophysa flavicorpus sp．nov．与同分布于西江水系的南丹高原鳅T．nandanensis Lan et al．较为相似,并以下列特征组合与高原鳅属所有已知种相区别：背鳍分枝鳍条10根、臀鳍分枝鳍条6～7根、体被细鳞、侧线完全、具6条宽横斑和1条沿侧线的细纵纹、尾鳍深分又、尾鳍基具1半圆形黑斑、尾鳍上下叶各具2条黑色横斑、腹鳍末端后伸超过肛门、腋部具发达的肉质鳍瓣、上唇中央完全中断等。云南鳅属和高原鳅属均是高原特有类群,前者仅分布于云南东中部地区,后者则集中分布于青藏高原。两个新种的分布地均远离这两个属的分布中心,而且呈间断分布。通过各自相近种谱系关系分析,推测这种特殊的分布格局是通过隔域分化形成的。     

中国纹胸鮡属Glyptothorax Blyth鱼类的分类整理(鲇形目Siluriformes,鮡科Sisoridae)

截至1985年止,我国共记载被认为有效的纹胸(鱼兆)属鱼类18种(亚种)。通过对采自全国各地的4000余尾标本的整理,18种中仅14种真正有效。加上本文描述的2个新种,报道的3个新纪录,我国共有纹胸(鱼兆)属鱼类19种(亚种)。纹胸(鱼兆)属鱼类的皮肤表面突起分化明显,该性状在种内稳定,可以分为6种类型。某些骨骼的分化,如复合椎体、髓棘、胸带、背骨等,也很有分类价值。本文以皮肤突起类型及骨骼特征为主,辅以一些稳定可靠的体色型、腹鳍的相对位置等,对19种做了分类检索表。     

青藏高原岷县龙胆的遗传分化与种群动态历史分析

青藏高原是全球生物多样性中心之一,是研究物种形成和适应性进化的热点地区。岷县龙胆（Gentiana algida var. purdomii）是青藏高原地区特有植物,具有很高的药用价值。本研究以岷县龙胆种群为对象,基于不同遗传方式的分子标记,通过种群遗传结构、遗传分化、种群动态历史和物种分布模型等分析,探讨其在青藏高原的分化历史。结果表明：岷县龙胆具有高的遗传多样性,叶绿体数据表明种内遗传分化程度很高（F_ST=0.452）,但核基因数据表明种内遗传分化程度很低（F_ST=0.022）,揭示岷县龙胆种内存在强烈的基因流。种群动态历史分析表明岷县龙胆种群大小经历了近期扩张,物种分布模型的结果表明岷县龙胆在末次盛冰期以来分布范围略有扩张。分子钟模型的结果表明岷县龙胆种内的遗传分化主要发生在第四纪冰期以来。以上结果一致表明,第四纪气候波动是岷县龙胆分化的主要外部因素。本研究为龙胆属及青藏高原植物类群的物种分化、适应性研究以及资源开发与保护提供了参考。