塔里木盆地及其邻近内陆水体特有鱼类分子系统地理学研究

塔里木盆地是我国最大的内陆盆地，位于盆地中央的塔克拉玛干沙漠以其极端干旱的气候和世界第二大流动沙漠而闻名于世。盆地内的塔里木河水系是我国最大的内陆水系。自上新世以来，盆地环境发生了巨大的变化。从全新世开始，塔里木盆地环境变化与人类文明息息相关。研究塔里木盆地的环境演化历史，对揭示青藏高原隆起、亚洲季风气候等重大地质事件以及我国西北地区干旱环境条件的形成与发展等具有重要的意义。本项目以分布于塔里木盆地及邻近内陆水体的特有鱼类作为研究对象，采用线粒体控制区DNA序列和微卫星分子标记，运用分子系统地理学的概念、原理和方法，分析其遗传结构，从分子水平上解释现有种群和物种的分布格局,阐述其演化历史；在联合分析几种鱼类系统地理格局的基础上，揭示区域类群在时间和空间上的演化规律,从而重建生物区系的演化历史；探究主要水系的变迁与人类文明关系；进而探讨青藏高原隆起和东亚季风气候的演化过程。

第四纪气候波动在塑造物种的系统地理格局和种群历史过程中扮演重要的作用。塔里木盆地为揭示历史气候和环境变化对生物分布格局的影响提供了理想的“研究系统”。本项目以分布于塔里木盆地及邻近地区水体的特有裂腹鱼类为研究对象，采用线粒体cyt b DNA序列，比较分析了包括塔里木河、伊犁河、印度河、锡尔河、阿姆河、塔拉斯河等24个样点592尾个体，代表三个演化等级（原始等级、特化等级和高度特化等级）裂腹鱼类6个物种的系统地理结构和种群演化历史。结果发现，虽然高原鱼类同域分布，但是由于进化历史、生态习性和生活史特征的差异，而表现出完全不同的系统结构。原始等级鱼类由于分布在较低海拔地区，水系下游的连通导致其存在广泛的基因交流，表现出缺乏明显的地理结构和较低的遗传多样性。相对于原始等级裂腹鱼类，特化等级裂腹鱼适应更为寒冷的水体，但相对于高度特化的类群，其对冷水的适应有限。因此，特化等级鱼类即缺少河流下游之间的交流，也缺少河流由于源头暂时性联系而发生的交流，形成最为显著的地理结构。高度特化等级裂腹鱼是适应高原环境最为成功的类群，普遍存在跨水系的遗传渗透，也能够从冰期时期外流水系避难所拓殖到冰后期湖泊形成渐渗带。三种不同演化等级裂腹鱼类对第四纪以来的重要气候事件均有体现：一是发生在约3.6~2.5百万年前的全球气候变冷和高原强烈隆起事件；二是约1.2~0.7百万年的中更新世转换事件。