北京
青藏高原平均海拔超过4000米，被称为“世界第三极”，栖息着众多独特的动物。青藏高原的隆升和气候变化，如何改变它们的演化历程？
中国科学院成都生物研究所科研人员通过系统分析青藏高原及周边区域特有陆生动物的演化历史，揭示了“世界第三极”动物多样性的形成机制。
01
动物“寻根”
研究人员选取527种青藏高原特有陆生动物，涵盖无脊椎动物、两栖类、爬行类、鸟类和哺乳类，并将它们放入覆盖2万余个物种的时间校准系统发育框架中。
科研人员通过比较不同动物出现时间、亲缘关系等， 建立了一张巨大的“生命家谱”，把物种分布追溯成一部跨越数千万年的“动物迁徙史”
数据显示，青藏高原并非封闭的“生命孤岛”，而是在漫长的演化过程中，与周围地区持续交换着物种。
青藏高原同时扮演着两个看似相反的角色——既是孕育新物种的“源”，也是接纳外来物种的“汇”。
▲高原台面的特有陆生动物原位分化和迁入迁出情况（图片由AI生成）
02
一个高原，两种角色
所谓“源”，是指一些动物在这里分化、形成新的支系，随后向其他地区扩散。“汇”则指来自周边地区的动物不断进入，并逐渐在新的环境中定居和演化。
这种“源”与“汇”的角色，在高原内部并不均匀。横断山区是最重要的物种演化“源”之一。如果把青藏高原及其周边想象成一个巨大的生命交通网络，横断山区可能就是其中最繁忙的“枢纽”之一。
横断山区不同的海拔形成了截然不同的气候和生态环境。当全球气候发生变化时，动物可以沿着山地上下移动，寻找适宜的栖息环境；复杂的山脉和河谷又会将种群彼此分隔，为新物种的形成创造条件。
研究显示，横断山区不仅接收了来自华南等地区的动物，也不断产生新的演化支系，并进一步向青藏高原其他区域扩散。
而青藏高原腹地，更像一个逐渐被“填充”的巨大空间，更多地扮演“汇”的角色。一些已经在横断山区完成分化和适应的动物，进一步向高海拔地区扩散，最终成为今天青藏高原动物区系的一部分。
03
植物搭台，动物登场
长期以来，人们容易把青藏高原丰富而独特的生物多样性，与高原快速隆升直接联系。
但此次研究显示，青藏高原特有动物持续的多样化过程，大约在3400万年前的始新世-渐新世之交就已开始，与高原剧烈隆升的时间并不完全同步。
高原动物区系的形成，并不是某一次剧烈地质事件带来的简单结果，而是由数千万年来地形变化、气候波动以及不同地区之间持续发生的物种迁徙共同塑造。
科研人员进一步比较动物的演化历史与已有植物研究发现，青藏高原植物区系的大规模形成，总体上早于动物。
由此推测，历史上很可能出现过这样一个过程：植物率先进入新的区域，在不断变化的地形和气候中建立植被和生态环境；随后，越来越多的动物进入这些区域，并逐渐形成今天复杂的动物区系。
这种“植物先搭台，动物后登场”的时间差，为揭示青藏高原生态系统形成过程提供了新线索。
研究通过大尺度系统发育与生物地理分析，将不同动物类群放到统一的时间和空间框架中，为重新理解青藏高原动物区系的形成提供了新视角。
论文链接：
https://doi.org/10.1073/pnas.2602323123
来源：中国科学院成都生物研究所
责任编辑：梁春雨
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