新聞科研進(jìn)展
現(xiàn)代長(zhǎng)江的起源及南亞、東亞水系的演變與新近紀(jì)青藏高原隆升和現(xiàn)代亞洲季風(fēng)系統(tǒng)建立息息相關(guān)。然而，準(zhǔn)確刻畫長(zhǎng)江水系的時(shí)空演變規(guī)律一直以來(lái)都面臨挑戰(zhàn)。之前的地質(zhì)學(xué)研究基于不同的采樣地點(diǎn)、測(cè)年方法和替代指標(biāo)進(jìn)行了估算，認(rèn)為古金沙江在“第一灣”開始改道東流和三峽貫穿的時(shí)間從始新世到最近的更新世都有可能。
河流的地貌過程在很大程度上促進(jìn)了淡水魚類的多樣性演化，反過來(lái)，重建淡水魚類的系統(tǒng)地理動(dòng)態(tài)亦可對(duì)河流系統(tǒng)的時(shí)空演變進(jìn)行重演，這正在日益成為一個(gè)科學(xué)共識(shí)。鯉科魚類東亞特有類群由青藏高原隆升期間強(qiáng)烈的東亞季風(fēng)影響下演化而來(lái)，并適應(yīng)了這獨(dú)特的氣候和水文條件。在這一特有支系中，一些底棲產(chǎn)卵魚類產(chǎn)粘性卵或沉性卵，而另一些河流產(chǎn)卵魚類則產(chǎn)漂流性卵。漂流性卵被認(rèn)為是東亞鯉科魚類在季風(fēng)氣候及大河環(huán)境中生存的關(guān)鍵特征。
中國(guó)科學(xué)院水生生物研究所謝平研究員團(tuán)隊(duì)聯(lián)合國(guó)內(nèi)外學(xué)者基于化石標(biāo)定的鯉科魚類線粒體系統(tǒng)基因組學(xué)分析，推斷了鯉科魚類東亞特有類群的多樣化動(dòng)態(tài)、祖先分布與祖先卵型，并討論了古金沙江南流經(jīng)“第一灣”與中游連通形成長(zhǎng)江生態(tài)系統(tǒng)（包括中下游江湖復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)）的時(shí)間。
研究結(jié)果表明，在距今大約2300萬(wàn)年長(zhǎng)江水系形成之前，東亞特有鯉科魚類的祖先分布在東亞南部從古紅河到古珠江水系（圖1Bb）。此時(shí)古金沙江大致沿著現(xiàn)代紅河的河道向南流入南海。在距今大約1800萬(wàn)年前，鯉科魚類東亞特有類群擴(kuò)散到長(zhǎng)江流域并演化出產(chǎn)漂流性卵魚類，此時(shí)在區(qū)域地表隆起與大型走滑構(gòu)造作用和氣候變化下現(xiàn)代長(zhǎng)江水系已經(jīng)形成（圖1Bc）。長(zhǎng)江河流生態(tài)系統(tǒng)形成時(shí)間大約距今1800至2300萬(wàn)年前，此時(shí)季風(fēng)氣候增強(qiáng)。值得注意的是，鯉科魚類東亞特有類群在距今大約1500萬(wàn)年前再次演化出了產(chǎn)粘性卵魚類（圖1Bd），恰巧與這一類群的凈分化速率上升至峰值和強(qiáng)烈的東亞夏季風(fēng)相耦合（圖1C）。這表明長(zhǎng)江水系很可能在當(dāng)時(shí)已經(jīng)發(fā)育形成高生產(chǎn)力的江湖復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)。本研究基于鯉科魚類東亞特有類群的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系并結(jié)合化石定年，約束了長(zhǎng)江水系地質(zhì)和生態(tài)演化重大事件的年代，為重建長(zhǎng)江水系的地質(zhì)與生命演變歷史提供了新的范式。
圖1 鯉科系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系和鯉科魚類東亞特有類群多樣化歷史
注：（A）基于貝葉斯分析的118種鯉科魚類和3種鰍科魚類線粒體基因組的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系；（B）在青藏高原隆升和長(zhǎng)江水系發(fā)育下鯉科魚類東亞特有類群卵型演化和歷史分布擴(kuò)散示意圖；（C）鯉科魚類東亞特有類群多樣化動(dòng)態(tài)和宏觀演化模式。
該研究以“The evolutions of the Yangtze River and its biodiversity”為題在線發(fā)表于The Innovation。水生所陳峰博士、薛閣博士生、王也可博士（現(xiàn)為浙江大學(xué)博士后）和云南大學(xué)張虎才教授為論文共同第一作者，水生所謝平研究員、陳雋研究員為共同通訊作者。中科院版納植物園星耀武研究員、美國(guó)路易斯安那州立大學(xué)Clift教授、路易斯安那大學(xué)拉法葉分校Albert教授參與了該研究。該研究得到中國(guó)科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)（B類）“大尺度區(qū)域生物多樣性格局與生命策略”（XDB31000000）項(xiàng)目資助。
論文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2666675823000450