被子植物谱系分布范围边界：环境适应屏障与系统发育生物群落保守性

《Journal of Evolutionary Biology》：Macroevolutionary insights into the range limits of species and lineages

　　

摘要

理解决定物种分布范围边界的内在和外在因素，是生物学的一个重要目标。大量研究工作聚焦于理解种群和单个物种的分布范围边界，而在分布范围边界文献中，决定进化谱系分布格局的因素却较少受到关注。在本综述中，我重点介绍了近期关于被子植物谱系分布范围边界的宏尺度研究进展，并简要地将这些发现与其他类群的研究成果进行了比较。尽管地球上的生命已经能够适应几乎所有环境，但宏观进化和生物地理学领域近期在方法论和分析技术方面的进展表明，适应新型环境实际上较为罕见：多项大规模研究估计，超过80%的物种形成事件都局限于其祖先的大气候环境或生物群落之中。这种高度的系统发育生物群落保守性反映了地球被各种重大的环境适应屏障——即"硬性分布边界"——所贯穿，这些屏障强烈制约着物种和谱系的分布范围。这些适应屏障在被跨越的频率上存在显著差异：某些屏障，如火灾，被相对频繁地跨越，而另一些屏障，如霜冻或盐度，则在数百万年的跨度上持续限定着物种的分布范围。因此，某些屏障对陆地谱系全球分布格局的塑造甚至比大陆之间的海洋更为严格。此外，植物、动物和真菌在大规模分布格局上表现出的广泛一致性初步表明，这些分布格局可能受到相似过程的作用和/或生物间相互作用的影响。因此，环境适应屏障为理解种群、物种和谱系的分布范围边界提供了一个重要的理论框架。