苔藓植物是一组非常多样化的非维管植物，包括藓类、苔类和角苔类。它是陆地生态系统的主要组成部分，在追踪与陆地化过程有关的重要特征的演化方面发挥了关键作用。其中，藓类作为最早分化的陆生植物之一，具有更丰富的物种多样性和更广泛的生态位，在不同环境条件下的形态变异更复杂，在大时空尺度上也会经历更多的物种分化过程。
Journal of Systematics and Evolution（JSE）2023年第1期发表了东北师范大学生命科学学院肖洪兴、寇瑾研究团队题为“Phylogeny and divergence time estimation of the genus Didymodon (Pottiaceae) based on nuclear and chloroplast markers”的研究论文（https://doi.org/10.1111/jse.12831）。该研究以对齿藓属（Didymodon）为研究对象，构建了完善的属内系统发育关系，探讨了属内大部分物种的系统学地位，同时揭示了其起源和多样化历史。对齿藓属为温带山地顶蒴藓类群重要组成部分，隶属于丛藓科（Pottiaceae）。该属包含大约140种，世界广布。部分学者从形态学、分子系统学和宏观系统分析等方面对对齿藓属的属内分类进行了研究，但由于对齿藓属在微生境中的形态变异程度高，且在区域和全球尺度上对气候变化敏感性强，对其属内和种间的系统发育与分类仍存在争议。在此之前，只有少数学者对较少数量的对齿藓属物种进行了系统发育研究，且没有涉及其分化时间。
研究人员利用1个核基因（ITS）和5个叶绿体基因构建了一个大规模的对齿藓属系统发育关系，评估了属内存疑物种的系统学位置。同时，对对齿藓属主要谱系及其近缘属的分化时间进行了分析。结果显示对齿藓属被高度支持为非单系，因为Andinella、Gertrudiella和Tridontium三个属嵌套在对齿藓属中。大青山对齿藓（Didymodon daqingii）与钝齿对齿藓（D. obtusus）聚为姊妹分支，但二者形态特征具有明显差别，分布区域和生境的差异可能促使其进化出明显不同的形态特征。产自中国黑龙江和内蒙古的D. icmadophilus并未与产自欧洲的该物种聚在同一分支，而是与D. guangdongensis聚为姊妹分支。这可能是较远的地理距离使其在没有基因流动的情况下长期独立进化，虽然形态特征相似，但也产生了一定的遗传距离。分化时间分析推断对齿藓属起源于早白垩纪（139.15 Mya），最近的共同祖先可追溯到114.94 Mya，物种的多样化集中发生在白垩纪和始新世。白垩纪和始新世显著的环境和气候特征通过塑造对齿藓属物种的形态、资源可利用性和生态位直接影响了其起源和分化。对齿藓属物种通过其对环境变化的敏感性产生适应性性状的变化，从而导致了该属物种的适应性分化。
图1. 基于1个核基因（ITS）和5个叶绿体基因构建的对齿藓属及其亲缘属的时间校准系统发育树
东北师范大学生命科学学院肖洪兴教授研究团队长期从事植物系统与分类研究，取得了一系列研究成果。本研究以对齿藓属为研究对象，构建了其属内完善的系统发育关系，并基于分化时间分析对其起源和物种多样化进行了推断。研究结果呈现了迄今为止最大规模的对齿藓属系统发育关系，并结合形态特征以及地理分布解决了一些争议分类群的系统发育位置；分化时间分析表明对齿藓属物种起源于早白垩纪，多样化集中发生在白垩纪和始新世。
东北师范大学已毕业博士研究生张国丽（现为唐山师范学院生命科学系讲师）和内蒙古农业大学冯超副教授为该论文的共同第一作者，东北师范大学肖洪兴教授和寇瑾讲师为论文的共同通讯作者。东北师范大学博士研究生韩宇及东北师范大学生命科学学院张瑜教授也参与了该项研究。该工作得到国家自然科学基金、深圳市亚热带南部植物多样性重点实验室的资助。
责编：王率真
Journal of Systematics and Evolution (JSE)是以分类、系统发育和进化为核心内容，以描述和理解生物多样性为服务目标的多学科综合性国际学术期刊，主要发表系统与进化生物学领域的研究成果。JSE是中国科学院期刊分区表生物学大类1区期刊，中国科技期刊国际影响力提升计划项目（2013–2018）和中国科技期刊卓越行动计划项目（2019–2023）支持期刊。最新JCR影响因子3.4，排名60/265，位于Q1区。获第三届、第四届中国科协优秀科技论文奖。2023年连续第十二年荣获“中国最具国际影响力学术期刊”奖。
长按关注
