一直以来,分子谱系地理学或历史生物地理学主要依据基因数据推测物种的演化历史,缺乏从空间尺度上探讨物种的历史迁移动态。目前,通过气候数据和基因数据的结合以及生态位模型和最小成本路径等方法的运用,能够在空间上展示晚更新世以来的物种分布面积变化动态及其可能的迁移路线。在青藏高原地区,分子谱系地理研究认为“一些植物在第四纪时期发生了从高原东部边缘向高原内部的迁移扩散”,基于气候数据的物种分布模拟是否也支持这些物种发生过扩散,如果发生了扩散,它们将沿着哪些区域进行迁移?
针对上述问题,地理资源所张镱锂研究团队以云南铁杉(Tsuga dumosa (D. Don) Eichler)为研究对象,基于物种现实分布数据和基因数据,利用最小成本路径法和物种分布模型进行了深入研究。结果表明:从第四纪末期以来,分布在横断山脉的云南铁杉种群呈现出向东喜马拉雅和四川盆地东北边缘的扩张趋势,这进一步验证了基因数据预测的结果。
研究发现:在第四纪最大一次冰期之后,云南铁杉主要沿着喜马拉雅山脉南麓进行迁移扩张,来自铁杉属的化石数据也佐证了这条迁移路线的存在。本研究首次结合不同学科的数据和方法,推测了青藏高原植物的历史迁移动态进程,这对探讨青藏高原植物区系演化历史和物种保护提供了重要启示。
研究成果发表于Ecology and Evolution期刊(Yu H B, Zhang Y L, Liu L S, et al. 2015. Combining the least cost path method with population genetic data and species distribution models to identify landscape connectivity during the late Quaternary in Himalayan hemlock. Ecology and Evolution 5: 5781-5791)。
本研究在中国科学院战略重点研究项目和国家自然科学基金项目共同资助下完成。