摘要: 凸顱鼢鼠屬有效種群大小波動和物種形成? 蘭州大學供圖 一直以來，甘肅、青海、寧夏、內(nèi)蒙和東北等地鼠害嚴重，對農(nóng)作物、樹木和草皮造成大面積破壞。過去五十年來，當?shù)厝罕娨恢辈捎玫丶錃⒒蛘咄抖镜仁侄芜M行鼠害控制，但是無法有效控制其種群密度，藥物對土壤、地下水也造...
凸顱鼢鼠屬有效種群大小波動和物種形成? 蘭州大學供圖
一直以來，甘肅、青海、寧夏、內(nèi)蒙和東北等地鼠害嚴重，對農(nóng)作物、樹木和草皮造成大面積破壞。過去五十年來，當?shù)厝罕娨恢辈捎玫丶錃⒒蛘咄抖镜仁侄芜M行鼠害控制，但是無法有效控制其種群密度，藥物對土壤、地下水也造成污染，急需尋找科學有效地控制害鼠種群大小的方法。
日前，由蘭州大學生態(tài)學院教授李克欣課題組牽頭，聯(lián)合中國科學院西北高原生物研究所和以色列海法大學等在美國《國家科學院院刊》在線發(fā)表了題為《中國境內(nèi)鼢鼠系統(tǒng)發(fā)育與與物種行成》的研究成果。
課題組通過群體遺傳學手段闡明了鼢鼠亞科在鼴形鼠科中的分類學地位，以及分布在中國境內(nèi)的凸顱鼢鼠屬的系統(tǒng)發(fā)育和成種動力；發(fā)現(xiàn)不完全譜系分選是導致近期快速輻射產(chǎn)生新物種的系統(tǒng)發(fā)育樹不穩(wěn)定的主要原因，而祖先基因流是導致古老節(jié)點位置的系統(tǒng)發(fā)育樹不一致的主要原因；推測祖先多態(tài)性和搭載效應是基因組島嶼形成的原因。總的來說，氣候、地質(zhì)事件和C4植物的擴張塑造了中國境內(nèi)鼢鼠的適應和進化。
鼢鼠亞科隸屬于嚙齒目，鼴形鼠科，營地下生活，分為平顱鼢鼠屬和凸顱鼢鼠屬，其中凸顱鼢鼠屬6個物種僅分布在我國：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物種分布在我國：東北鼢鼠和草原鼢鼠。鼢鼠在鼴形鼠科中的分類學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)系一直是分類學家和動物學家爭論的焦點，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)建出來的進化樹形大相徑庭。凸顱鼢鼠屬真實的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系以及導致系統(tǒng)發(fā)育樹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，海拔高度通過影響植被進而影響鼢鼠的有效群體大小波動。360萬年前，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，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75萬年前分化產(chǎn)生斯氏鼢鼠；位于低海拔的譜系在240萬年前分化出中華鼢鼠；160萬年前黃土高原C4植物出現(xiàn)了擴張，以C4植物為食的鼢鼠為獲取食物從秦嶺地區(qū)向北部黃土高原擴張，在146萬年前分化產(chǎn)生甘肅鼢鼠；Penultimate glaciation冰期 (PG, 135~194 kya) 時，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。因為長期生活在地下，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、神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育和抗腫瘤等相關(guān)的基因受到選擇。
