新研究揭示歐亞大陸和北美大陸間生物擴(kuò)散規(guī)律

2025-11-22 21:24:02 分類：綜合 閱讀(611)

不同時期白令陸橋的究揭間生地理格局（From Wen et al. 2016）。

白令陸橋兩側(cè)大陸之間特定類群的陸和律生物交換趨勢。
（神秘的北美地球uux.cn報道）據(jù)中國科學(xué)院成都生物研究所（姜德純）：數(shù)億年前至今，地球表層經(jīng)歷了巨大的大陸海陸變遷及大陸漂移。現(xiàn)今，物擴(kuò)歐亞大陸和美洲大陸之間被白令海峽隔開，新研但數(shù)千萬年前，究揭間生白令陸橋連接著歐亞大陸和美洲大陸。示歐散規(guī)白令陸橋的陸和律形成和相關(guān)的氣候變化直接影響了兩大陸間動植物的分布格局。
中國科學(xué)院成都生物研究所李家堂課題組2015年發(fā)表了“Amphibians crossing the Bering Land Bridge: Evidence from holarctic treefrogs (Hyla,北美 Hylidae, Anura)”文章。研究利用雨蛙屬物種的大陸鄭州外圍預(yù)約平臺（外圍上門）外圍預(yù)約（微信180-4582-8235）一二線城市外圍預(yù)約、空姐、模特、留學(xué)生、熟女、白領(lǐng)、老師、優(yōu)質(zhì)資源系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系和生物地理學(xué)研究，揭示了雨蛙屬物種起源于美洲大陸，物擴(kuò)通過白令陸橋的新研兩次擴(kuò)散事件擴(kuò)散到歐亞大陸。但白令陸橋的形成是否對其它生物類群的交流有類似的影響，生物擴(kuò)散的波動模式是否與古氣候及環(huán)境波動相關(guān)，這些科學(xué)問題仍有待于深入研究。
為解決以上科學(xué)問題，中國科學(xué)院成都生物研究所李家堂課題組利用“白令陸橋作為生物擴(kuò)散通道”的大量前期研究，基于時間矯正的分子系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系和DEC模擬的地理分布格局，整合分析了跨越白令陸橋的雙向擴(kuò)散事件，研究涉及了包括植物、脊椎動物、無脊椎動物和真菌在內(nèi)的大量類群及其相應(yīng)的大量擴(kuò)散時間，包括6次兩棲動物擴(kuò)散事件，10次爬行動物擴(kuò)散事件，5次真菌擴(kuò)散事件，9次無脊椎動物擴(kuò)散事件，5次哺乳動物擴(kuò)散事件和57次植物擴(kuò)散事件開展了深入的探索。結(jié)果表明了共61次從歐亞大陸向北美大陸和31次北美大陸向歐亞大陸的擴(kuò)散事件，揭示了歐亞大陸和北美大陸之間存在長時間的不對稱量級的生物擴(kuò)散交流。
研究進(jìn)一步揭示了歐亞大陸和北美大陸之間隨時間變化的動態(tài)模式。在從歐亞大陸到北美大陸的方向上，約65百萬年前（Ma）以來的溫暖氣候使這一方向的物種擴(kuò)散事件不斷增加，在經(jīng)歷始新世-漸新世邊界（~35 Ma）的冰期氣候惡化事件時，擴(kuò)散事件增速急劇降低，之后氣候回暖，擴(kuò)散事件進(jìn)一步增加，直到約25 Ma達(dá)到峰值，之后的降溫事件以及東亞季風(fēng)氣候的形成，造成了擴(kuò)散事件的下降，雖然在中新世氣候平臺期（~20-15 Ma）有一次減緩，但總體下降趨勢不變。
在從北美大陸到歐亞大陸的方向上，擴(kuò)散事件數(shù)目在約65 Ma以來的溫暖氣候影響下不斷升高，經(jīng)歷約35 Ma的冰期氣候惡化事件時，干燥的林地草原廣泛分布于北美西部地區(qū)，由此導(dǎo)致的北美生物類群的更替解釋了這一時期擴(kuò)散事件的減少，直接造成了與歐亞大陸向北美大陸方向擴(kuò)散事件的整體差異。隨著氣候回暖，擴(kuò)散事件緩慢增加，在約15 Ma再次達(dá)到峰值，隨后降溫事件導(dǎo)致了總體的下降趨勢。
本研究進(jìn)一步揭示了歐亞大陸和北美大陸之間不同生物類群的擴(kuò)散事件具有不同的高峰期。由于在古新世和始新世早期，混合落葉闊葉林和常綠亞熱帶森林的北方熱帶植物區(qū)系帶廣泛分布于北半球，白令陸橋在這段時間是主要的擴(kuò)散通道，此時適應(yīng)溫暖環(huán)境的生物類群包括兩棲動物、爬行動物和昆蟲在這期間的擴(kuò)散事件中占主導(dǎo)地位，兩棲動物的擴(kuò)散非常顯著。昆蟲、爬行動物、兩棲動物和真菌在兩大陸間的生物交換發(fā)生的時間（~40-25 Ma）比植物和哺乳動物更早（~25-8 Ma）。
在歐亞大陸和北美大陸地區(qū)不斷變化的環(huán)境條件，以及相關(guān)動植物類群的系統(tǒng)發(fā)育多樣性，是歐亞大陸和北美大陸之間不對稱生物交換模式產(chǎn)生的主要原因。在整個新生代期間，從歐亞大陸到北美大陸的物種擴(kuò)散事件比北美大陸到歐亞大陸的物種擴(kuò)散事件普遍較多，這些不對稱性主要體現(xiàn)在始新世末期和中新世期間較寒冷的時間。
該研究成果以Asymmetric Biotic Interchange across the Bering Land Bridge between Eurasia and North America為題，已在國家科學(xué)評論National Science Review在線發(fā)表。中國科學(xué)院成都生物研究所的姜德純博士，法蘭克福大學(xué)Sebastian Klaus博士為論文的共同第一作者，李家堂研究員為論文的通訊作者。本研究得到中國科學(xué)院先導(dǎo)項目（B）和前沿局重點研究項目、國家自然科學(xué)基金、中國科學(xué)院西部之光及青年創(chuàng)新促進(jìn)會等項目的資助。
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（神秘的地球uux.cn報道）據(jù)科技日報成都3月20日電（陶玉祥 記者盛利）：現(xiàn)在遍布北美大陸的美洲黑熊竟不是當(dāng)?shù)亍巴林用瘛保繗W亞大陸隨處可見的雨蛙竟來自于美洲？原來，數(shù)千萬年前，歐亞大陸和北美大陸間雖然隔著白令海峽，但一條跨越海峽的通道——白令陸橋搭起了兩大陸生物間的“交流橋梁”，它的形成和相關(guān)的氣候變化直接影響了兩大陸間動植物的分布格局。近日，中國科學(xué)院成都生物研究所李家堂帶領(lǐng)團(tuán)隊揭示了歐亞大陸和北美大陸之間的生物擴(kuò)散規(guī)律，相關(guān)成果近期發(fā)表在《國家科學(xué)評論》上。
李家堂團(tuán)隊采用分子系統(tǒng)發(fā)育和生物地理數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)模擬，整合了92次物種擴(kuò)散事件，其中包括5次哺乳動物、16次兩棲爬行動物、9次無脊椎動物、5次真菌和57次植物，發(fā)現(xiàn)北美大陸向歐亞大陸的擴(kuò)散事件有31次，明顯低于歐亞大陸向北美大陸擴(kuò)散事件的61次，兩大陸之間存在長時間不對稱量級的生物擴(kuò)散。
為什么會形成這種不對稱量級的生物擴(kuò)散？生物擴(kuò)散的波動模式是否與古氣候及環(huán)境波動相關(guān)？團(tuán)隊通過分析這些物種擴(kuò)散事件的歷史，發(fā)現(xiàn)擴(kuò)散事件在時間線上的動態(tài)模式與氣候環(huán)境變化具有很強(qiáng)相關(guān)性。
“歐亞大陸和北美大陸地區(qū)不斷變化的環(huán)境條件，以及相關(guān)動植物類群的系統(tǒng)發(fā)育多樣性，是歐亞大陸和北美大陸之間不對稱生物交換模式產(chǎn)生的主要原因。”李家堂說，大約6500萬年前，白堊紀(jì)導(dǎo)致恐龍滅絕的動蕩寒冷氣候結(jié)束后，全球氣候逐漸回暖，白令陸橋區(qū)域也形成溫暖潮濕的環(huán)境，兩側(cè)大陸間的擴(kuò)散事件都在逐漸增多；大約3500萬年前，發(fā)生了一次冰期降溫事件，歐亞大陸物種通過白令陸橋向北美大陸的擴(kuò)散增速明顯減緩，北美大陸向歐亞大陸的擴(kuò)散事件明顯減少，隨著氣候回暖，兩側(cè)擴(kuò)散事件又有所回升；大約2500萬年前，冰期降溫致使白令陸橋兩側(cè)的擴(kuò)散事件都逐漸減少。李家堂指出，擴(kuò)散的不對稱性主要體現(xiàn)在始新世末期和中新世期間較寒冷的時間，一系列的氣候變化最終導(dǎo)致北美大陸向歐亞大陸的擴(kuò)散事件明顯低于歐亞大陸向北美大陸的擴(kuò)散事件，進(jìn)而造成兩大陸之間存在不對稱量級的生物擴(kuò)散現(xiàn)象。