《Molecular Phylogenetics and Evolution》:Recurrent hybridization shapes the diversification of Western Palearctic common toads (
Bufo bufo complex)
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冰期旋回反复将温带物种分割成避难所种群,促进了分化,作为物种形成的第一阶段。然而,间冰期扩张常常重新连接这些谱系,使基因流能够侵蚀分化并重塑谱系地理轨迹。研究人员在西古北界普通蟾蜍(Bufo bufo复合体)中研究了这些动态,整合了全基因组双酶切限制性位点相关
冰期旋回反复将温带物种分割成避难所种群,促进了分化,作为物种形成的第一阶段。然而,间冰期扩张常常重新连接这些谱系,使基因流能够侵蚀分化并重塑谱系地理轨迹。研究人员在西古北界普通蟾蜍(Bufo bufo复合体)中研究了这些动态,整合了全基因组双酶切限制性位点相关DNA测序(ddRAD-seq)位点与广泛的线粒体数据集。系统发育基因组学分析解析了三个公认物种B. eichwaldi、B. spinosus和B. bufo,并在后者中识别出分布于亚平宁半岛、巴尔干半岛、高加索和北欧的四个主要谱系。线粒体与核基因组模式深度不一致,且不同的历史基因流推断方法均支持过去的杂交。尤其是,研究人员的分析表明,先前基于其深度分化的线粒体DNA(mtDNA)而被归入争议物种“B. verrucosissimus”的高加索种群,实际上是B. bufo内部的一个浅层核基因组谱系,并在安纳托利亚与巴尔干谱系形成一个宽的间渡带,这反对其物种地位。总之,这些结果突显了一个反复出现的过程:避难所谱系并非在严格隔离中分化,而是反复经历基因流,从而减少了物种形成的机会,并模糊了基于树的谱系地理和系统学假说。
研究背景:第四纪冰期—间冰期旋回反复压缩温带物种的分布范围,使其隔离在多个避难所中,长期隔离促进遗传分化,进而可能迈向物种形成。然而,间冰期扩张又会将分化中的谱系重新连接,基因流可能抵消分化,甚至导致谱系融合或成种逆转。传统谱系地理学依赖二分叉系统发育模型和单亲遗传的线粒体DNA(mtDNA)标记,难以捕捉这类网状进化过程。西古北界普通蟾蜍(Bufo bufo复合体)分布广、遗传多样性高,是研究隔离分化与历史基因流如何共同塑造多样性的理想系统。该复合体包含三个公认物种B. eichwaldi、B. spinosus和B. bufo,其中B. bufo内存在多个线粒体谱系,尤其高加索和安纳托利亚谱系因mtDNA深度分歧被部分学者归为独立种B. verrucosissimus,但核基因证据并不一致;微卫星研究甚至显示有效遗传边界