亚洲鼩鼹隐存多样性与系统地理学研究

Low latitude mountains are considered as “hotspots within the biodiversity hotspots”. As yet, it is hard to explain the mechanism of diversification thoroughly using present hypotheses. With the burgeoning of molecular phylogenetics, great cryptic diversity has been detected in mammals endemic to the Mountains of Southwest China. However, little has been published to interpret the mechanism of cryptic diversification which probably complement our knowledge of low latitude montane biodiversity. The most primitive and cryptic diversified talpids, Asiatic shrew moles (Uropsilus, Uropsilinae, Talpidae), is a promising subject of our hypothesis. In this study, we intend to answer the scientific question using extensive sampling and integrative phylogeography of Uropsilus. Thus, we will employ morphology, phylogeny and coalescent based species delimitation to access the species boundaries. We will also construct the continuous diffusion model and ecological niche models to uncover the phylogeographic process during geologic/climatic events. Explicit phylogeographic process as well as the correlation between genetic structure and landscape features will help us understand the mechanism of cryptic diversification. This study could further provide valuable reference for understanding low latitude montane biodiversity.

低纬度山地系统是全球生物多样性“热点中的热点”，然而当前的假说并不能很好地解释其生物多样性的形成机制。尽管隐存多样性可能为解读低纬度山地生物多样性提供了新的视角，但其驱动机制却并不清楚。近来的分子系统发育揭示，中国西南山地特有兽类因为形态保守而普遍存在隐存多样性。作为最原始和隐存多样性最高的鼹科类群，亚洲鼩鼹是研究中国西南山地生物多样性机制的理想模型。本项目拟利用整合的系统地理学方法，将形态学、系统发育、分子物种界定与生物地理的时空模型、生态位模型、群体动态模型及空间-遗传关联分析整合起来，重建亚洲鼩鼹系统地理的过程，揭示其生物多样性格局，探讨隐存多样性背后的驱动因素与机制。

中国西南山地是世界上最为重要的山地生物多样性热点区域。隔离分化（vicariance）模型（如：青藏高原隆升）一直被用于解释区域生物多样性形成，但更为详细的过程仍有待研究。与此同时，中国西南山地的小型哺乳动物的隐存种现象为生物多样性的形成提出了一个新的问题——复杂景观是否有利于隐存多样性的形成？围绕这两个问题，本项目利用以亚洲鼩鼹和长尾鼩鼹等小型兽类为研究对象进行了系统研究。项目基于谱系地理学分析，揭示了亚洲鼩鼹、长尾鼩鼹等陆栖脊椎动物类群谱系多样性的形成机制，气候生态位保守性和中国西南的地貌复杂性是隔离分化的重要驱动因素。该结果说明复杂的山地环境所提供的“避难所”是谱系多样性格局形成的关键因素。亚洲鼩鼹等小型兽类依赖的中国西南山地中呈“天空之岛”状分布的温带森林栖息地，而这些”天空之岛“提供了众多生物在第四纪冰期时的避难所，以维持一个相对稳定的群落和多样性格局。气候生态位保守性和山地的地理隔离作用有利于近缘种在相似的环境中演化出趋于保守的形态特征，解释了山地环境有利于隐存多样性形成的原因。通过本项目，我们建议中国西南山地众多小型兽类的隐存多样性需要在分类学上进一步厘清；谱系地理过程和格局也为区域多样性的形成机制与科学保护提供了有益的参考。