澳大利亚干旱区帚尾袋鼬(Dasycercus spp.)的系统地理学与种群历史解析:双尾物种的进化轨迹

【字体: 时间:2025年07月31日 来源:Journal of Biogeography 3.6

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  这篇研究通过高通量测序技术(SNPs)揭示了澳大利亚干旱区帚尾袋鼬(Dasycercus spp.)两个现存物种——帚尾袋鼬(D. blythi)和冠尾袋鼬(D. hillieri)的种群基因组结构。研究发现主要排水系统等地理特征驱动了帚尾袋鼬的种群分化,而稳定的种群动态(Ho=0.078-0.090)和高扩散能力维持了各群体的遗传多样性。该研究为理解干旱区哺乳动物生物地理格局提供了重要案例。

  

澳大利亚干旱区的生物地理格局
澳大利亚干旱和半干旱区占大陆面积的70%,但对其生物地理格局的理解仍有限。帚尾袋鼬(Dasycercus spp.)作为广泛分布的有袋类,为研究该地区种群结构提供了理想模型。现存的两个物种——帚尾袋鼬(BTM)和冠尾袋鼬(CTM)存在分类学混淆,本研究通过种群基因组学方法澄清了这一问题。

研究方法与样本采集
研究整合了博物馆和野外采集的342份样本,最终保留311个个体进行测序分析。采用DArTseq技术获得38,985个SNP位点,经过严格质量控制后,保留4,360个位点用于分析。样本覆盖了两种袋鼬的已知分布区,包括西澳大利亚州、北领地和南澳大利亚州等多个地区。

现存帚尾袋鼬的进化谱系
主成分分析(PCoA)和贝叶斯聚类分析(tess3r)均明确区分了两个物种。第一主成分解释了76.3%的变异,清晰地将样本分为BTM和CTM两个集群。Tajima's D值显示两个物种都经历过种群瓶颈后扩张(D=-2.254和-2.076)。值得注意的是,原先未确定物种的4个样本中,2个归入CTM,2个归入BTM。

帚尾袋鼬的种群基因组结构
帚尾袋鼬显示出与主要排水系统相吻合的种群结构。判别分析(DAPC)和空间聚类识别出4个主要群体:皮尔巴拉(Pilbara)、默奇森(Murchison)、中部澳大利亚和中部东部。皮尔巴拉群体分化最显著(FST=0.083-0.112),表现出更强的距离隔离模式(IBD r=0.333)。各群体观察杂合度相近(Ho=0.078-0.090),但默奇森群体遗传多样性最高。

种群历史动态
基于位点频谱分析(SFS)的Epos和StairwayPlot2软件分析表明,多数帚尾袋鼬种群在过去1000年保持稳定。皮尔巴拉群体可能在800年前经历过扩张,而欧洲殖民后的种群下降证据不一。所有群体都显示出显著的负Tajima's D值,表明经历过种群扩张。

生态与保护意义
帚尾袋鼬的广泛分布可能得益于其对干旱环境的特殊适应能力,包括蛰伏能力、耐体重下降和广食性。与体型较大的CTM相比,体型较小的BTM表现出更强的种群稳定性,这可能与其更广的生态位有关。研究强调需要加强对干旱区哺乳动物的监测,特别是在气候变化加剧的背景下。

该研究不仅阐明了帚尾袋鼬的分类和分布问题,也为理解澳大利亚干旱区生物地理格局提供了新见解。未来研究应扩大采样范围,特别是在塔纳米沙漠和吉布森沙漠等未充分研究的区域,以更全面了解地理特征对种群分化的影响。

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