热带雨林是现在地球上生物多样性最高的陆地生态系统，主要分布在三个低纬度地区。这三个地区生物地理分布格局及其形成过程仍不清楚。蛇椒藤族（Tiliacoreae）是防己科（Menispermaceae）中一个泛热带分布、区域特有性较高的木质藤本族（图1），是研究不同大陆热带雨林之间生物地理联系的理想类群。
图1 蛇椒藤族的地理分布
国家植物标本资源库王伟研究组通过对蛇椒藤族（Tiliacoreae）的系统发育、分化时间和生物地理进行研究雨林系统，为不同大陆热带雨林间的生物地理联系提供了新见解。基于7个叶绿体（rbcL、atpB、matK、ndhF、trnL-F、trnH-psbA和rps16）和2个核（26S rDNA和ITS）的DNA片段系统发育分析显示，蛇椒藤族由三个主要支系组成，分别对应新热带、热带非洲和印度-马来/澳大利亚地区，而且传统的崖藤属（Albertisia）和异环藤属（Anisocycla）均不是单系群（图2）。异环藤属的5个种分布在3个支系上，结合形态性状，我们建立了两个新属（Georgesia和Macrophragma）；同时，将Epinetrum归入崖藤属之中。
图2 基于7个叶绿体基因和2个核基因重建的蛇椒藤族的系统发育树
分化时间和生物地理分析显示雨林系统，蛇椒藤族的最近共同祖先在早始新世广泛分布于印度-马来、热带非洲和新热带地区，并在48个百万年前至46个百万年前之间迅速分化为三个主要支系（图3、4），这支持在早始新世全球温暖时期北半球的中低纬度地区曾存在一条连续的热带森林带并向南延伸至非洲和新热带，在晚始新世随着全球降温和海平面波动导致了该森林带的破碎化。在族内，共发现三次从印度-马来地区向澳大利亚的扩散事件，早期的一次扩散发生在中始新世，该时期全球海平面显著降低，蛇椒藤族可能通过裸露的海床从东南亚扩散至澳大利亚；晚期的两次扩散发生在晚渐新世至晚中新世，这与亚洲与澳大利亚之间的陆地连接相一致。
图3 蛇椒藤族的时间树
图4 蛇椒藤族的生物地理重建
本研究还发现了两次晚始新世至渐新世从热带非洲向印度-马来的跨陆地扩散事件，这与该时期在非洲东部到印度西部之间存在一个连续的热带森林带相一致。这些结果表明新生代海平面的波动和气候变化对蛇椒藤族地理分布格局和区域特有性的形成起到了重要的作用，提高了人们在全球尺度上对热带雨林生物地理历史的理解。
该研究成果以“Phylogeny and biogeography ofTiliacoreae (Menispermaceae), a tribe restricted to tropical rainforests”为题，在线发表于Annals of Botany期刊。植物所特别研究助理连连为第一作者，王伟研究员为通讯作者。
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