解析全球生物多樣性在不同時(shí)空尺度上的形成機(jī)制是當(dāng)前進(jìn)化生物學(xué)中的重大科學(xué)問題之一，其核心是要揭示物種快速分化的驅(qū)動(dòng)力。當(dāng)前，主要有兩種觀點(diǎn)分別從生物與非生物因素方面來闡述物種快速分化的驅(qū)動(dòng)機(jī)制。“宮廷小丑”模型（Court Jester model）認(rèn)為非生物因素（如氣候波動(dòng)、造山運(yùn)動(dòng)等）對大尺度的物種分化起主導(dǎo)作用，而“紅皇后”模型（Red Queen model）則認(rèn)為生物因素（如性狀創(chuàng)新、生物間相互作用等）是促進(jìn)物種快速分化的主要驅(qū)動(dòng)力。但毫無疑問，在生命的長河中，生物的宏演化是受到了多種生物和非生物因素的共同作用。然而，以往的研究絕大多數(shù)往往僅聚焦在某一個(gè)或一類因素方面，尤其忽視了多種因素之間的協(xié)同作用，即多種非生物與生物因素通過時(shí)空耦合共同塑造多樣化格局。

蜘蛛抱蛋屬（Aspidistra；又稱為一葉蘭）是單子葉植物天門冬科（Asparagaceae）的一個(gè)大屬。當(dāng)前，該屬中已發(fā)表了超過200個(gè)物種，主要分布在亞洲的熱帶、亞熱地區(qū)，尤其是中越邊境的喀斯特石灰?guī)r地區(qū)是其物種多樣性的中心。這個(gè)屬除了具有豐富的物種多樣性之外，其物種的地理分布式樣和花形態(tài)多樣性也呈現(xiàn)出顯著的特點(diǎn)，如廣泛的鄰域及同域分布，豐富的柱頭擬態(tài)性狀。蜘蛛抱蛋屬的這種地理分布模式一方面預(yù)示著生態(tài)物種形成的普遍存在，另一方面也暗示著物種間的競爭對其分化具有重要作用。另外，蜘蛛抱蛋屬極其豐富的花性狀多樣性也間接地反映了傳粉者選擇對該屬物種分化的作用；尤其是，其與蕈蚊的傳粉—哺育互利共生關(guān)系可以快速地促進(jìn)雙方的快速分化。由此可見，蜘蛛抱蛋屬的物種分化可能受到多方面的生物與非生物因素的影響，但當(dāng)前人們對該屬進(jìn)化歷史的認(rèn)識還知之甚少。

科研團(tuán)隊(duì)通過對123種蜘蛛抱蛋屬物種進(jìn)行了簡化基因組測序，并重建該屬迄今取樣最多、分辨率最高的系統(tǒng)發(fā)育樹。基于該穩(wěn)健的系統(tǒng)發(fā)育框架，研究團(tuán)隊(duì)估算了該屬的分化時(shí)間，并基于多種方法分析了該屬物種形成速率演化動(dòng)態(tài)。結(jié)果顯示蜘蛛抱蛋屬為一個(gè)年輕的類群，其起源于中新世和上新世的邊界期（5.49 Ma；95% HPD: 3.8–7.57 Ma），在上新世暖期（Mid Piacenzian Warm Period;2.6–3.6 Ma）其物種分化速率顯著加快，達(dá)到2.27個(gè)物種/百萬年（圖2a）。這一物種形成速率超過舊世界植物區(qū)系中所有已報(bào)道的物種形成速率。這也預(yù)示著蜘蛛抱蛋屬代表著舊世界植物區(qū)系中物種分化速率最快的類群之一。研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步利用多種統(tǒng)計(jì)模型解析了蜘蛛抱蛋屬物種快速分化的驅(qū)動(dòng)力，發(fā)現(xiàn)包括古溫度、東亞季風(fēng)變化、物種競爭及傳粉共生等多種生物與非生物因素可以同時(shí)獨(dú)立又協(xié)同地促進(jìn)蜘蛛抱蛋屬的物種形成及快速輻射（圖1-b,c）。

?

圖1.?多種生物與非生物因素協(xié)同作用于蜘蛛抱蛋屬的物種分化

?

圖2.?JIPB第67卷11期的封面

中國科學(xué)院華南植物園康明研究員團(tuán)隊(duì)和廣西壯族自治區(qū)中國科學(xué)院廣西植物研究所林春蕊研究員等合作研究成果以題為“The interplay of abiotic and biotic factors likely drove one of the fastest plant radiations from tropical-subtropical Asia”近期發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊Journal of Integrative Plant Biology (JIPB)（《植物學(xué)報(bào)》）?上。該研究為理解植物物種快速分化提供了新的見解，并被選為期刊當(dāng)期封面故事（圖2）。中國科學(xué)院華南植物園楊麗華博士為論文的第一作者，康明研究員和廣西植物研究所林春蕊研究員為論文共同通信作者。法國國家科學(xué)研究中心蒙彼利埃進(jìn)化科學(xué)研究所Fabien L. Condamine研究員和廣西壯族自治區(qū)中國科學(xué)院廣西植物研究所劉演研究員參與了論文的指導(dǎo)工作。該研究得到了廣東省基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)旗艦項(xiàng)目、中國科學(xué)院戰(zhàn)略生物資源計(jì)劃項(xiàng)目和國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目的資助。文章鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/jipb.70031