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    动物系统地理学和适应进化机制研究取得系列成果

    日期 2011-12-22   来源:生命科学部   作者:陈领 胡景杰 任晓峰  【 】   【打印】   【关闭

    第32期
    (总第604期)

      中国科学院昆明动物研究所张亚平院士立足我国西南及周边丰富的生物多样性资源,主要从分子水平研究生物多样性的演化及机制,近年来结合基因组学的发展,致力于从基因组层次系统研究关键区域和重要野生动物类群演化规律及适应机制,以及家养动物的起源及人工驯化的遗传机制。

      受益于创新研究群体科学基金和NSFC-云南联合基金项目以及973项目的资助,张亚平院士在动物分子系统学和系统地理学和动物适应进化的遗传机制等方面取得了突出的系统性成果,已在Proc Natl Acad Sci USA、Genome Res、PLoS Genet、Am J Hum Genet、Mol Biol Evol等SCI刊物发表了多篇高质量的研究论文,产生了较大的国际影响。

      1、青藏高原的隆升对两栖类物种演化和分布格局形成的影响

      通过对亚洲特有分布的两栖类群-棘蛙族进行的系统进化和生物地理分析,从生物学角度第一次在大尺度范围验证了:印度板块撞击亚洲板块,不仅导致青藏高原和喜马拉雅地区的系列隆升事件,还造成了东南亚地块(主要为马来半岛)的侧向逃逸。证明了渐新世早期至中新世由地质气候转型造成的环境变化是棘蛙族物种在亚洲地区的快速分化的重要原因。该研究成果于2010年8月以封面文章(Tracing tectonic activity with frogs)发表于美国科学院院刊(PNAS)后,Science Daily,Nature China等相继进行了专题报道,认为该研究完全从一个不同的理论、假说前提下证明了地质学上的一些争论。

      而云贵川等省广泛分布的双团棘胸蛙群体结构揭示了早上新世以及更新世期间古水系重排而造成的物种群体片段化现象有关;并导致了该物种内部发生了广泛的群体扩张(Zhang et al. 2010 Mol Ecol)。

      2、动物能量代谢的适应性进化的遗传机制

      线粒体是细胞的能量工厂,通过氧化呼吸链提供了生物体95%的能量,是动物各种运动所需能量动力的“发动机”。蝙蝠是唯一具有飞行能力的哺乳动物,而飞行耗能是奔跑的3-15倍,通过对蝙蝠基因组的分析证实, 蝙蝠飞行能力起源过程中,能量代谢基因,也就是线粒体基因受到正选择来满足能耗的急剧提升 (Shen et al. 2010 PNAS)。有趣的是,我们对飞行能力健全与退化的鸟类的比较研究,在Genome Res发表的姐妹篇工作揭示,线粒体基因组的选择压力与动物运动能力密切相关。线粒体也产生维持体温的热量,我们通过对鱼类的分析,证实鱼类线粒体的进化与其所处的热能环境(环境问题)有显著关系 (Sun et al. 2010 MBE)。该系列成果发表后受到国际同行和媒体的关注,包括Science Now,Nature China,Wired Science,Faculty of 1000 Biology等国际著名学术评论期刊和媒体进行专门报道。
        

     

    (生命科学部 陈领 胡景杰 任晓峰)




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