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　　地球上生物多樣性的分布格局非常復(fù)雜多樣。這是因為生物總是以一種對自己極為有利的方式進行或短或長的“遷徙”，而這種能力也導(dǎo)致了它們在全世界的廣泛擴散。那一段段擴散的歷史常伴隨著地貌、氣候、環(huán)境的滄桑巨變，有著史詩般的浩蕩、曲折。
　　近日，中科院古脊椎動物與古人類研究所和中科院水生生物研究所合作研究，用分子學(xué)結(jié)合古生物學(xué)的方法推演生物地理學(xué)歷史，從而講述了特別的迷鰓魚類——攀鱸的征途故事。相關(guān)研究成果在線發(fā)表于《科學(xué)通報》。
　　生物地理的困擾
　　過去，人們可能會認(rèn)為，由于那些連綿的山河、陸地，還有無邊大海的屏障作用，生物尤其是淡水生物絕不會擴散到遠(yuǎn)隔重洋的地域?？墒聦崊s并非如此，有些近緣的淡水魚類出現(xiàn)在了相隔非常遙遠(yuǎn)的不同地點，而且，一些類群的分布還很特殊，屬于洲際間斷分布。這種地理格局的形成機制一直都困擾著生物地理學(xué)研究者。
　　迷鰓魚類是鱸超目里一個非常特殊且格外受到關(guān)注的類群，因為它們的鰓腔上方長有一個結(jié)構(gòu)復(fù)雜的迷鰓，可以同時用鰓和“肺”呼吸。它們即便離開水面，只要沒有陽光暴曬，又有一定的濕度，就可以在陸地生存很長一段時間。在它們當(dāng)中，斗魚、絲足鱸、吻鱸等都是人們常見的熱帶觀賞魚類。
　　奇怪的是，現(xiàn)在迷鰓魚類多數(shù)種類都分布在印度和東南亞的熱帶平原地區(qū)，唯獨攀鱸科的魚類大多數(shù)生活在撒哈拉以南非洲中西部的熱帶平原和雨林地區(qū)，只有少數(shù)種分布在南亞、東南亞熱帶地區(qū)，雖是近親，卻遠(yuǎn)隔重洋。
　　其實，達(dá)爾文很早就對這個看上去難以理解的問題做出過猜想。如果我們不斷擴大時間的尺度，相信有些比較古老的魚類，它們有充分的時間去經(jīng)歷巨大的地理變遷，結(jié)果也就有了充分的時間和方法進行很大范圍的遷徙、擴散。
　　歷史生物地理學(xué)就是要還原生物在漫長演化過程中的時空遷移、分布的故事，而這些故事必定伴隨著地貌、氣候、環(huán)境的滄桑巨變，有著史詩般的浩蕩、曲折。對科學(xué)家來說，如何接近并呈現(xiàn)一段完整的歷史真相是極具挑戰(zhàn)的。
　　中科院古脊椎所副研究員吳飛翔表示，以攀鱸為例，由于它現(xiàn)生種的主要分布區(qū)遠(yuǎn)在非洲，過去，科學(xué)家猜想它是由于岡瓦納古陸裂解，形成的印度板塊向北漂移，而因此遷徙至現(xiàn)在的東南亞的。已經(jīng)有不少生物地理學(xué)研究的證據(jù)證明，中生代晚期印度板塊從岡瓦納古陸分離后，在亞洲、非洲之間充當(dāng)著“腳踏板”的角色，促進了各大陸間生物的擴散與交流。
　　可惜，這樣的猜測太過粗糙。物種的時空分布?xì)v史有一些關(guān)鍵問題需要厘清，例如祖先的起源時間、起源中心，各類群的分支時間，具體的擴散路徑。
　　達(dá)爾文曾經(jīng)說過，每一個物種以及每一群物種的存在，在時間上都是連續(xù)的，所棲居的地區(qū)也是連續(xù)的。也就是說，如果時間出現(xiàn)了斷點，在中間地帶發(fā)生過滅絕，僅僅通過現(xiàn)生物種去推斷過去的生物地理情景，就有可能漏洞百出。
　　這一次，中科院古脊椎所聯(lián)合中科院水生所的研究團隊用現(xiàn)代分子學(xué)技術(shù)并結(jié)合了可靠的化石記錄進行分析，認(rèn)為攀鱸的這場漫漫征途也許擁有一段新的敘事。
　　攀鱸并非從非洲“出走”
　　2017年，吳飛翔團隊在藏北倫坡拉和尼瑪盆地發(fā)現(xiàn)了一些珍貴的化石標(biāo)本——迄今所知最古老的攀鱸化石，距今約2600萬年~2400萬年。通過形態(tài)學(xué)分析，確立了它們與現(xiàn)代攀鱸的親緣關(guān)系。
　　這個發(fā)現(xiàn)不同尋常，因為現(xiàn)代攀鱸斷不可能分布在平均海拔4500米、寒冷又干燥的青藏高原。這與新生代以來最重要的地質(zhì)事件青藏高原的隆升有密切關(guān)系。
　　事實上，早在2600萬年前，青藏高原內(nèi)部還曾是溫暖潮濕的低地，也就是說，這里的確有條件成為攀鱸遷徙路上的一個落腳點或者中轉(zhuǎn)站。
　　古生物學(xué)家的研究內(nèi)容并沒有止于此。吳飛翔介紹，過去，攀鱸及其親緣種的化石記錄非常匱乏，且年代和譜系信息都模糊不清，有了西藏始攀鱸，他們結(jié)合已知迷鰓類多個代表性化石與現(xiàn)生物種的分子學(xué)數(shù)據(jù)一起納入歷史生物地理學(xué)分析，運用不同的化石校正結(jié)合年代推定方法及生物地理學(xué)分析模型，重建了攀鱸類的動物地理學(xué)歷史。
　　研究團隊發(fā)現(xiàn)，攀鱸類的祖先起源于約5000萬年前，晚于岡瓦納古陸裂解的白堊紀(jì)時期，也就是說，攀鱸祖先最初是從非洲“出走”的假設(shè)很可能是不成立的。更有可能的解釋是，東南亞才是它們的起源中心。
　　吳飛翔說：“攀鱸通過當(dāng)時連通西藏的水系擴散至位于較低古緯度的溫暖濕潤的西藏腹地，后因高原隆升導(dǎo)致的環(huán)境變化而在這一地區(qū)消失。而它們的一部分先輩在印度次大陸與亞歐大陸碰撞后不久，借道印度，在約4000萬年前向西擴散到了非洲，生生不息?！?br/>　　同時，研究人員還推測，攀鱸的亞非間斷分布模式在它們第一次到達(dá)非洲時就定型了，之后的陸地連結(jié)并沒有造成它們的二次擴散。吳飛翔解釋，這可能與北非和西亞地區(qū)始新世之后逐漸變干的古環(huán)境變化有關(guān)。
　　化石是探索生命演化的重要證據(jù)，它們包含了現(xiàn)生物種所不具有的重要的時空信息。然而，由于化石的可遇而不可求，系統(tǒng)演化和生物地理學(xué)分布的格局有時便只是利用分子生物學(xué)來進行討論。
　　中科院西雙版納熱帶植物園研究員星耀武告訴《中國科學(xué)報》，在生物地理學(xué)研究中，結(jié)合分子學(xué)和古生物學(xué)的方法開始逐漸受到關(guān)注和重視，因為它能提供更強有力的年代約束，有助于理解現(xiàn)生生物在進化時間軸上的間斷，還能補足歷史分布的缺失片段等。但在國內(nèi)，從事相關(guān)研究的團隊并不多，難點還在于將化石和分子學(xué)數(shù)據(jù)納入生物地理學(xué)分析模型的計算方法仍不成熟。
　　（原載于《中國科學(xué)報》 2019-04-12 第5版 文化)