广义水蛙属(Hylarana sensu lato)系统发育的构建和多样性格局的演化研究
批准号:
32100371
项目类别:
青年科学基金项目(C类)
资助金额:
30.0 万元
负责人:
吴云鹤
依托单位:
学科分类:
动物系统与分类
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
吴云鹤
中文摘要
解析多样性格局的演化机制是当前生物学研究的重要问题,并日益受到广泛的关注。作为间断分布于非洲、亚洲和大洋洲的两栖类群,广义水蛙属(Hylarana sensu lato)由于物种多样性高、适应辐射广、多样性分布不均衡和扩散能力弱等特点,是研究物种多样性格局演化机制的理想类群。然而,以往的研究由于样本量和基因数量的限制,至今广义水蛙属仍然缺乏一个较为全面、可靠的系统发育关系树,而且在分类上还存在诸多问题。受到这些问题的限制,该类群多样性格局演化机制的研究极富挑战。基于此,本项目将以申请人前期积累大量的样品和已建立的广泛国际合作为基础,使用扩增子捕获测序技术,重构广义水蛙属的系统发育关系。同时结合形态特征,澄清广义水蛙属的分类争议。在此基础上,基于广义水蛙属的分布数据以及宏进化分析,构建广义水蛙属多样性的分布格局并解析其演化机制,为东洋区物种多样性的演化提供有益参考。
英文摘要
Understanding the evolutionary process of diversity patterns is the focal point of current biological research. This has fascinated evolutionary biologists for decades. As an amphibian group with intermittent distribution in Africa, Asia and Oceania, Hylarana sensu lato is an ideal candidate for investigating evolutionary process of diversity patterns due to its high species richness, wide adaptation to radiation, uneven distribution of diversity, and weak dispersal ability. However, relationships among the genera remain largely unstable and many genera are not demonstrably monophyletic. In addition, there are many taxonomic problems within Hylarana sensu lato. These factors greatly limit research on the evolutionary process of diversity patterns. To solve these questions, our proposed study will utilize existing samplings of the genus through established international collaboration and take a phylogenomic approach to reconstruct a well-resolved, stable phylogenetic relationships for Hylarana sensu lato using about 120 loci derived by amplicon sequence capture. Combining with the morphological data, we will clarify the classification problems. Further, we will investigate the diversity patterns and its evolutionary process based on the distribution data and macroevolutionary analysis. This will enhance our knowledge on the evolutionary process of species diversity of Indo-Malayan.
解析多样性格局的演化机制是当前生物学研究的重要问题,并日益受到广泛的关注。作为间断分布于非洲、亚洲和大洋洲的两栖类群,广义水蛙属(Hylarana sensu lato)由于物种多样性高、适应辐射广、多样性分布不均衡和扩散能力弱等特点,是研究物种多样性格局演化机制的理想类群。然而,以往的研究由于样本量和基因数量的限制,至今广义水蛙属仍然缺乏一个较为全面、可靠的系统发育关系树,而且在分类上还存在诸多问题。受到这些问题的限制,该类群多样性格局演化机制的研究极富挑战。本研究使用扩增子测序技术获得的101个核基因并结合线粒体基因(COI和16S),重建了肱腺蛙属的系统发育关系,以广义水蛙属各主要支系作为外群。本研究基于系统发育的单系性、遗传距离和物种界定的方法保守估计肱腺蛙属至少存在6个未被描述的新种,主要分布于中南半岛地区。此外,本研究成功地解决了肱腺蛙属物种间的系统发育关系,证实了广义水蛙属中的多个属是并系。Mahony et al. (2024) 也表明广义水蛙属中的多个属之间缺乏明确的形态鉴别特征。因此本研究建议接受广义水蛙属为一单属,其他划分的多个属全部降为亚属。此外,基于宏进化的研究结果表明广义水蛙属多样性格局的物种丰富度与各地区首次拓殖时间有较强的正相关关系,与不同区域面积无关,不同区域间的多样化速率并无明显差异。本研究表明广义水蛙属多样性格局的形成主要依赖于古老物种形成的时间,而非快速的物种分化。.本项目按计划顺利执行,目前已发表12篇论文(第一标注致谢5篇),此外还有1篇文章投稿中。
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