南疆沙蜥分子系统地理学

发布时间：2020-07-23 00:06

【摘要】：南疆沙蜥隶属于鬣蜥科(Agamida)沙蜥属(Phrynocephalus)。主要分布在我国塔里木盆地内,垂直分布从海拔872m到3100m,栖息地类型主要是荒漠中的固定、半固定灌丛或戈壁。南疆沙蜥是沙蜥属胎生类群中最早分化出的物种,对其进化历史的研究有助于我们加深对卵胎生类群进化的认识。针对南疆沙蜥进化历史的研究不多,却存在两种不同的结论:一是南疆沙蜥起源于焉耆盆地,二是起源于青藏高原。此外,全球气候变化已经成为威胁沙蜥生存的重要因素之一,南疆沙蜥的保护工作刻不容缓。综上所述,对南疆沙蜥进行一次更为全面的分子系统地理学研究,并探究环境对其进化历史的影响,具有一定的科学意义和应用价值。本文利用线粒体基因(Cyt-b基因、ND2基因和ND4基因)串联序列和核基因(SNP)作为分子标记,对分布在塔里木盆地周边15个种群的南疆沙蜥进行研究,拟解决以下问题:(1)南疆沙蜥种内系统地理结构及分歧时间;(2)南疆沙蜥各地理种群的遗传多样性与环境的关系;(3)第四纪冰期间冰期冷暖气候交替的环境变化对南疆沙蜥进化历史的影响。本文的研究结果表明:(1)南疆沙蜥的所有地理种群分为三个主要支系:民丰支系最先分化,其余种群沿盆地分成南部支系和北部支系,且两个分支均为盆地最西侧的种群最先分化。民丰支系分化时间是5.38Ma,与塔里木盆地内最早出现沙漠的时间和地点相一致;南部支系和北部支系的分化时间是4.15Ma,这一时期盆地内河流和灌木的出现促使南疆沙蜥得以扩散进化。(2)南疆沙蜥整体的遗传多样性表现出较低的水平,暗示南疆沙蜥可能处于较大的环境选择压力之下,同时遗传多样性与环境因子相关性分析表明这种选择压力来源于较高的环境温度。此外,栖息地环境的破碎化也是导致南疆沙蜥种群遗传多样性降低的原因。(3)中性检验和错配分布结果表明种群在历史上没有发生过快速扩张,这可能与所处环境有关。不适宜的环境使得南疆沙蜥存活率低,种群大小难以增加。BSP结果表明民丰支系在第四纪第三次和第四次冰期的间冰期有缓慢上升,可能与间冰期气候温暖湿润,栖息地适宜有关。与之相反的是南部支系和北部支系在第三次冰期都发生过振荡。综上,南疆沙蜥在进化的过程中,环境变化始终扮演重要角色。首先青藏高原隆升、帕米尔-天山会和导致的盆地干旱促使了南疆沙蜥的形成,同时伴随着盆地内环境的变化,适宜南疆沙蜥生存的栖息地环境逐渐增多促使其扩散。其次,南疆沙蜥起源于寒冷环境,盆地干热气候不利于其生存,从而导致较低的遗传多样性水平。最后,栖息地环境的碎片化阻碍了南疆沙蜥各地理种群间的基因交流,进一步降低了群体的遗传多样性。
【学位授予单位】：兰州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：Q958.2

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