央廣網(wǎng)昆明10月30日消息(記者李健飛）兩棲類作為重要的陸生脊椎動(dòng)物代表類群，由于其獨(dú)特的生理特性，以及較弱的遷移能力，長(zhǎng)期以來是進(jìn)行生物地理學(xué)研究的理想對(duì)象。通過長(zhǎng)期的研究積累和廣泛的國(guó)際合作，中國(guó)科學(xué)院昆明動(dòng)物研究所車靜團(tuán)隊(duì)與合作者收集了各大陸蛙超科主要代表類群物種，基于探針雜交富集（Hybrid enrichment）的高通量測(cè)序方法，最終獲得了376個(gè)核基因序列，以此構(gòu)建了21個(gè)科的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系，重建了該類群在全球尺度的時(shí)空演化樹。實(shí)驗(yàn)結(jié)果揭示，蛙超科起源于非洲，在75.6–72.8 Ma左右通過印度板塊擴(kuò)散到了亞洲，隨后（約62.4–47.2 Ma）經(jīng)歷了一次從亞洲通過印度板塊至馬達(dá)加斯加的擴(kuò)散事件，演化出了現(xiàn)今馬達(dá)加斯加主要的樹棲型蛙類（曼蛙科Mantellidae）。因此，中生代晚期印度板塊從岡瓦納古陸分離后，在亞洲、非洲和馬達(dá)加斯加之間充當(dāng)著“腳踏板”的角色，促進(jìn)了各大陸間生物的擴(kuò)散與交流，推翻了傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為的印度板塊在向北漂移過程中只扮演著一個(gè)孤立的“方舟”角色的假說。
生物的地理分布與地球演化歷史緊密相關(guān)。在現(xiàn)代生物地理學(xué)研究中，通過生物的演化歷史可以推測(cè)地球的演化過程，并對(duì)已有地質(zhì)假說進(jìn)行驗(yàn)證，甚至提出新的地球演化假說。岡瓦納古陸的解體以及后期各大陸之間的重組如何影響生物的遷移和擴(kuò)散，如何重塑當(dāng)今物種全球的地理分布格局，是地質(zhì)學(xué)家和生物學(xué)家長(zhǎng)期關(guān)注的科學(xué)問題。從白堊紀(jì)末期至第三紀(jì)時(shí)期，岡瓦納古陸解體后形成的印度板塊和南極-澳大利亞-新幾內(nèi)亞板塊對(duì)生物在岡瓦納古陸和勞亞古陸間的交流起到了關(guān)鍵性作用，但是這兩個(gè)板塊的地理位置長(zhǎng)期存在爭(zhēng)議。例如，傳統(tǒng)的觀點(diǎn)認(rèn)為，分離后的印度板塊在印度洋中充當(dāng)著一個(gè)完全隔離的“方舟”角色（isolated biotic ferry）（約88-55 Ma），它攜帶著岡瓦納古陸的生物類群在第三紀(jì)早期到達(dá)亞洲。目前絕大多數(shù)的生物地理學(xué)研究是基于這個(gè)假說開展的。然而，對(duì)于岡瓦納古陸解體后，印度板塊和南極-澳大利亞-新幾內(nèi)亞板塊漂移的確切路線，以及它們與其鄰近的大陸間是否存在陸橋以供生物的交流擴(kuò)散仍然存在爭(zhēng)議。
從生物角度研究上述問題十分困難，主要受制于三個(gè)因素：一是需要廣泛覆蓋所有大陸的代表物種類群；二是需要通過廣泛的國(guó)際合作交流；三是需要建立可靠的物種演化關(guān)系。
此外，中科院昆明動(dòng)物所等研究結(jié)果并未發(fā)現(xiàn)馬達(dá)加斯加與南極-澳大利亞-新幾內(nèi)亞板塊之間存在著生物交流，澳大利亞現(xiàn)生的蛙超科物種是在晚第三紀(jì)兩次獨(dú)立地從亞洲擴(kuò)散進(jìn)入澳洲的。該研究還揭示了蛙超科祖先物種到達(dá)亞洲后，分別有三次獨(dú)立地從亞洲擴(kuò)散至非洲的遷移事件，均發(fā)生在北非主要沙漠形成之前。
綜上所述，該研究揭示了岡瓦納古陸解體后，印度板塊在向北遷移過程中，為陸生生物的遷移和擴(kuò)散提供了重要的腳踏板，為地球的地質(zhì)演化歷史，尤其是印度板塊的演化研究提供了一個(gè)生物學(xué)證據(jù)。
研究成果以Natatanuran frogs used the Indian Plate to step-stone disperse and radiate across the Indian Ocean 為題，在線發(fā)表在《國(guó)家科學(xué)評(píng)論》上。西南林業(yè)大學(xué)副教授袁智勇和昆明動(dòng)物所博士研究生張寶林為文章的共同第一作者，昆明動(dòng)物所研究員車靜為通訊作者。
該研究得到中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)A（XDA20050201）、中國(guó)國(guó)家自然科學(xué)基金（31672268，31622052）、中科院國(guó)際合作伙伴計(jì)劃（152453KYSB20170033）、美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金（BIO-DEB 1021247; BIO-DEB 135500； BIO-DEB 1021299; BIO-DEB 1120516）、中科院東南亞生物多樣性研究中心、中-非聯(lián)合研究中心、青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)、遺傳資源與進(jìn)化國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等的支持。
