中国海南岛生物区系起源的新认识

学术   2025-01-24 12:02   北京  

中国海南岛的生物区系起源是一个引人探索的基本科学问题。地质学研究提出海南岛在始新世时曾连接着越南和广西,后来发生了向东南的移动,并在中新世,约在1500万年前到达了现在位置的观点;古地磁学研究提出海南岛在新生代早期位于比现今高7个纬度的位置,然后向东南位移并发生了逆时针旋转。地质学和古地磁学研究为探索中国海南岛生物区系的起源与演化提供了背景基础。对海南岛的野生种子植物区系的研究发现它仅有5个特有属和约10%的特有种,非常低的特有性反映了它不具岛屿植物区系特征,却有明显的大陆植物区系特点。比较研究发现海南岛的植物区系与越南和广西的植物区系具有高的属类似性和最多的共同特有属,体现了他们之间有密切的植物区系亲缘,暗示了海南岛在历史上曾可能连接着越南和广西。海南岛生物类群的分子系统发育和分子生物地理学研究印证了地质学观点并进一步揭示了海南岛的生物区系的起源与演化历程。

为深入探讨中国海南岛的生物区系起源与演化,中国科学院西双版纳热带植物园朱华研究员梳理了海南岛生物类群的分子系统发育和分子生物地理学研究,发现这些被研究的类群中,分化时间较早(中新世以前)的属和种的生物地理格局,用海南岛在始新世时连接着越南和广西能较好地解释例如在植物类群中,海南岛的龙脑香科植物、肉豆蔻科风吹楠属、原认为海南岛的特有属盾叶苣苔属和保亭花属等均显示出在系统发育上它们与分布在广西西南部和越南的类群有最近亲缘。在动物类群中,如海南黑冠长臂猿,其姐妹类群为分布在越南北部和广西西南部的东黑冠长臂猿;海南岛的洞穴睑虎属的种类,与越南北部和中国广西西南部的睑虎属的种类在系统发育树上聚为同一支;海南特有种海南拟髭蟾、海南琴蛙等都显示它们与广西西南部和越南北部的类群具有最近亲缘关系;其他如洞穴胸蛛属、裙弄蝶属、交脉环蝶属、韦氏鞭蛛属等;这些类群的分化均在中新世以前,它们分布格局的形成用海南岛在始新世时连接着越南和广西能给以最合理的解释。对分化时间较晚的类群,如物种的种群和遗传分化,可用海南岛在中新世中期(约1500万年前),已经与大陆的雷州半岛接近及有了密切的陆地连接能合理解释,如海南岛有分布的岭南青冈、台湾苏铁(种群分化时间在50万年)、白唇竹叶青蛇(种群分化时间在130万年)、淡水鱼海南岛宽额鳢(种群分化时间在237.6万年)等,它们在海南岛的种群和遗传分化,用第四纪海南岛与大陆有多次陆地连接而使它们发生基因交流可以合理解释,但并非演化时间晚的物种的遗传分化案例都是如此。文章提出中中新世是海南岛生物区系演化的时间节点。

海南岛古植物学研究显示在晚始新世时它可能具有一个亚热带-暖温带气候环境和亚热带性质的植物区系,而现今的海南岛具有热带气候和热带性质的植物区系和热带雨林植被,海南岛的植物区系和植被发生了由亚热带到热带的演变,这也在一定程度上支持海南岛在地史上发生了南移。

海南岛的生物地理起源及海南岛本身的起源有着复杂的地质背景,不同生物类群的演化时间也各有不同,要彻底证实海南岛及其生物区系的起源和演化历程,需各学科综合深入探讨。



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中文版: 朱华. 2025. 中国海南岛生物区系起源的新认识. 中国科学: 地球科学, 55(1): 52–61 

英文版: Zhu H. 2025. New insight into the origin and evolution of the flora and fauna of Hainan Island, China. Science China Earth Sciences,Science China Earth Sciences, 68(1): 52–61, https://doi.org/10.1007/s11430-024-1440-3




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