摘要: 凸顱鼢鼠屬有效種群大小波動(dòng)和物種形成? 蘭州大學(xué)供圖 一直以來(lái)，甘肅、青海、寧夏、內(nèi)蒙和東北等地鼠害嚴(yán)重，對(duì)農(nóng)作物、樹(shù)木和草皮造成大面積破壞。過(guò)去五十年來(lái)，當(dāng)?shù)厝罕娨恢辈捎玫丶錃⒒蛘咄抖镜仁侄芜M(jìn)行鼠害控制，但是無(wú)法有效控制其種群密度，藥物對(duì)土壤、地下水也造...
凸顱鼢鼠屬有效種群大小波動(dòng)和物種形成? 蘭州大學(xué)供圖
一直以來(lái)，甘肅、青海、寧夏、內(nèi)蒙和東北等地鼠害嚴(yán)重，對(duì)農(nóng)作物、樹(shù)木和草皮造成大面積破壞。過(guò)去五十年來(lái)，當(dāng)?shù)厝罕娨恢辈捎玫丶錃⒒蛘咄抖镜仁侄芜M(jìn)行鼠害控制，但是無(wú)法有效控制其種群密度，藥物對(duì)土壤、地下水也造成污染，急需尋找科學(xué)有效地控制害鼠種群大小的方法。
日前，由蘭州大學(xué)生態(tài)學(xué)院教授李克欣課題組牽頭，聯(lián)合中國(guó)科學(xué)院西北高原生物研究所和以色列海法大學(xué)等在美國(guó)《國(guó)家科學(xué)院院刊》在線發(fā)表了題為《中國(guó)境內(nèi)鼢鼠系統(tǒng)發(fā)育與與物種行成》的研究成果。
課題組通過(guò)群體遺傳學(xué)手段闡明了鼢鼠亞科在鼴形鼠科中的分類(lèi)學(xué)地位，以及分布在中國(guó)境內(nèi)的凸顱鼢鼠屬的系統(tǒng)發(fā)育和成種動(dòng)力；發(fā)現(xiàn)不完全譜系分選是導(dǎo)致近期快速輻射產(chǎn)生新物種的系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)不穩(wěn)定的主要原因，而祖先基因流是導(dǎo)致古老節(jié)點(diǎn)位置的系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)不一致的主要原因；推測(cè)祖先多態(tài)性和搭載效應(yīng)是基因組島嶼形成的原因。總的來(lái)說(shuō)，氣候、地質(zhì)事件和C4植物的擴(kuò)張塑造了中國(guó)境內(nèi)鼢鼠的適應(yīng)和進(jìn)化。
鼢鼠亞科隸屬于嚙齒目，鼴形鼠科，營(yíng)地下生活，分為平顱鼢鼠屬和凸顱鼢鼠屬，其中凸顱鼢鼠屬6個(gè)物種僅分布在我國(guó)：包括中華鼢鼠，甘肅鼢鼠，羅氏鼢鼠，秦嶺鼢鼠，高原鼢鼠和斯氏鼢鼠，平顱鼢鼠屬中有兩個(gè)物種分布在我國(guó)：東北鼢鼠和草原鼢鼠。鼢鼠在鼴形鼠科中的分類(lèi)學(xué)地位以及鼢鼠亞科內(nèi)部各物種之間的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系一直是分類(lèi)學(xué)家和動(dòng)物學(xué)家爭(zhēng)論的焦點(diǎn)，研究者們利用線粒體基因組，單基因序列或者形態(tài)數(shù)據(jù)構(gòu)建出來(lái)的進(jìn)化樹(shù)形大相徑庭。凸顱鼢鼠屬真實(shí)的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系以及導(dǎo)致系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)不一致的原因尚缺乏定論。
群體歷史研究表明，冰期顯著影響了凸顱鼢鼠屬有效種群大小，海拔高度通過(guò)影響植被進(jìn)而影響鼢鼠的有效群體大小波動(dòng)。360萬(wàn)年前，凸顱鼢鼠屬的部分群體隨青藏高原隆升至高海拔地區(qū)，在~3.22Mya分化產(chǎn)生高原鼢鼠一支，后在Naynayxungla冰期 (NG, 0.5~0.78 Mya) 時(shí)，部分鼢鼠群體為獲得更好的食物資源遷至更加溫暖的秦淮以南，在75萬(wàn)年前分化產(chǎn)生斯氏鼢鼠；位于低海拔的譜系在240萬(wàn)年前分化出中華鼢鼠；160萬(wàn)年前黃土高原C4植物出現(xiàn)了擴(kuò)張，以C4植物為食的鼢鼠為獲取食物從秦嶺地區(qū)向北部黃土高原擴(kuò)張，在146萬(wàn)年前分化產(chǎn)生甘肅鼢鼠；Penultimate glaciation冰期 (PG, 135~194 kya) 時(shí)，秦嶺地區(qū)被冰川覆蓋，部分鼢鼠群體為獲取食物遷到秦淮以南，在44萬(wàn)年前分化出羅氏鼢鼠。
本研究還推斷出不同物種之間的基因組分化島嶼區(qū)的成因是祖先多態(tài)性和搭載效應(yīng)。因?yàn)殚L(zhǎng)期生活在地下，而且高原和斯氏鼢鼠生活在高海拔地區(qū)，與心室大小、心臟發(fā)育、血管生成、免疫，DNA修復(fù)、神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育和抗腫瘤等相關(guān)的基因受到選擇。
