解析全球生物多樣性在不同時空尺度上的形成機制是當前進化生物學中的重大科學問題之一，其核心是要揭示物種快速分化的驅(qū)動力。當前，主要有兩種觀點分別從生物與非生物因素方面來闡述物種快速分化的驅(qū)動機制。“宮廷小丑”模型(Court Jester model)認為非生物因素(如氣候波動、造山運動等)對大尺度的物種分化起主導作用，而“紅皇后”模型(Red Queen model)則認為生物因素(如性狀創(chuàng)新、生物間相互作用等)是促進物種快速分化的主要驅(qū)動力。但毫無疑問，在生命的長河中，生物的宏演化是受到了多種生物和非生物因素的共同作用。然而，以往的研究絕大多數(shù)往往僅聚焦在某一個或一類因素方面，尤其忽視了多種因素之間的協(xié)同作用，即多種非生物與生物因素通過時空耦合共同塑造多樣化格局。

蜘蛛抱蛋屬(Aspidistra;又稱為一葉蘭)是單子葉植物天門冬科(Asparagaceae)的一個大屬。當前，該屬中已發(fā)表了超過200個物種，主要分布在亞洲的熱帶、亞熱地區(qū)，尤其是中越邊境的喀斯特石灰?guī)r地區(qū)是其物種多樣性的中心。這個屬除了具有豐富的物種多樣性之外，其物種的地理分布式樣和花形態(tài)多樣性也呈現(xiàn)出顯著的特點，如廣泛的鄰域及同域分布，豐富的柱頭擬態(tài)性狀。蜘蛛抱蛋屬的這種地理分布模式一方面預示著生態(tài)物種形成的普遍存在，另一方面也暗示著物種間的競爭對其分化具有重要作用。另外，蜘蛛抱蛋屬極其豐富的花性狀多樣性也間接地反映了傳粉者選擇對該屬物種分化的作用;尤其是，其與蕈蚊的傳粉—哺育互利共生關(guān)系可以快速地促進雙方的快速分化。由此可見，蜘蛛抱蛋屬的物種分化可能受到多方面的生物與非生物因素的影響，但當前人們對該屬進化歷史的認識還知之甚少。

科研團隊通過對123種蜘蛛抱蛋屬物種進行了簡化基因組測序，并重建該屬迄今取樣最多、分辨率最高的系統(tǒng)發(fā)育樹?；谠摲€(wěn)健的系統(tǒng)發(fā)育框架，研究團隊估算了該屬的分化時間，并基于多種方法分析了該屬物種形成速率演化動態(tài)。結(jié)果顯示蜘蛛抱蛋屬為一個年輕的類群，其起源于中新世和上新世的邊界期(5.49 Ma;95% HPD: 3.8–7.57 Ma)，在上新世暖期(Mid Piacenzian Warm Period; 2.6–3.6 Ma)其物種分化速率顯著加快，達到2.27個物種/百萬年(圖2a)。這一物種形成速率超過舊世界植物區(qū)系中所有已報道的物種形成速率。這也預示著蜘蛛抱蛋屬代表著舊世界植物區(qū)系中物種分化速率最快的類群之一。研究團隊進一步利用多種統(tǒng)計模型解析了蜘蛛抱蛋屬物種快速分化的驅(qū)動力，發(fā)現(xiàn)包括古溫度、東亞季風變化、物種競爭及傳粉共生等多種生物與非生物因素可以同時獨立又協(xié)同地促進蜘蛛抱蛋屬的物種形成及快速輻射(圖1-b,c)。

圖1. 多種生物與非生物因素協(xié)同作用于蜘蛛抱蛋屬的物種分化

圖2. JIPB第67卷11期的封面

中國科學院華南植物園康明研究員團隊和廣西壯族自治區(qū)中國科學院廣西植物研究所林春蕊研究員等合作研究成果以題為“The interplay of abiotic and biotic factors likely drove one of the fastest plant radiations from tropical-subtropical Asia”近期發(fā)表在國際學術(shù)期刊Journal of Integrative Plant Biology(JIPB)(《植物學報》) 上。該研究為理解植物物種快速分化提供了新的見解，并被選為期刊當期封面故事(圖2)。中國科學院華南植物園楊麗華博士為論文的第一作者，康明研究員和廣西植物研究所林春蕊研究員為論文共同通信作者。法國國家科學研究中心蒙彼利埃進化科學研究所Fabien L. Condamine研究員和廣西壯族自治區(qū)中國科學院廣西植物研究所劉演研究員參與了論文的指導工作。該研究得到了廣東省基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)旗艦項目、中國科學院戰(zhàn)略生物資源計劃項目和國家自然科學基金項目的資助。