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印度板块在物种洲际扩散中扮演“踏脚石”角色

生物的地理分布与地球演化历史紧密相关。两栖类作为重要的陆生脊椎动物代表类群,长期以来是生物地理学研究的理想对象。中国科学院昆明动物研究所两栖爬行类多样性与进化研究组新近重建了蛙超科在全球尺度的时空演化树,并发现印度板块在物种洲际扩散中充当了“踏脚石”。

传统观点认为,分离后的印度板块在印度洋中充当了完全隔离的“方舟”角色,它携带着冈瓦纳古陆的生物类群在第三纪早期到达亚洲。目前绝大多数的生物地理学研究基于这个假说。然而,对于冈瓦纳古陆解体后,印度板块和南极—澳大利亚—新几内亚板块漂移的确切路线,以及它们与其邻近的大陆间是否存在陆桥供生物交流扩散仍有争议。

通过长期研究积累和广泛的国际合作,研究人员收集了各大陆蛙超科主要代表类群物种,他们用高通量测序方法,获得了376个核基因序列,以此构建了21个科的系统发育关系,重建了该类群在全球尺度的时空演化树。实验结果揭示,蛙超科起源于非洲,约在7560万年前通过印度板块扩散到了亚洲,随后在约6240万年至4720万年前,经历了一次从亚洲通过印度板块至马达加斯加的扩散事件,演化出了今天的马达加斯主要树栖型蛙类。因此,中生代晚期印度板块从冈瓦纳古陆分离后,在亚洲、非洲和马达加斯加之间充当着“脚踏板”的角色,促进了各大陆间生物的扩散与交流,推翻了传统观点认为的印度板块在向北漂移过程中只扮演着孤立“方舟”角色的假说,为地球地质演化历史,尤其是印度板块的演化研究提供了一个生物学证据。

此外,研究结果并未发现马达加斯加与南极—澳大利亚—新几内亚板块之间存在着生物交流,澳大利亚现生的蛙超科物种是在晚第三纪两次独立地从亚洲扩散进入澳洲的。此项研究还揭示了蛙超科祖先物种到达亚洲后,分别有3次独立地从亚洲扩散至非洲的迁移事件,均发生在北非主要沙漠形成之前。相关研究以“纳塔努兰蛙利用印度板块分散和辐射至印度洋”为题,在线发表于美国《国家科学评论》。(赵汉斌)


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