近日,，華南農(nóng)業(yè)大學植物保護學院鱗翅學課題組成員與國內(nèi)外同行在國際進化生物學TOP期刊Systematic Biology在線發(fā)表了題為“Rapid Evolution of Host Repertoire and Geographic Range in a Young and Diverse Genus of Montane Butterflies”的研究論文,。

  該研究以一類快速演化的山地蝴蝶—豆粉蝶屬為研究對象,，利用系統(tǒng)發(fā)育基因組學,、生物地理學等研究方法重建了全球豆粉蝶屬的系統(tǒng)發(fā)育框架（圖1），推斷了該屬的起源演化時間,、祖先分布范圍,、物種多樣化速率，并結合網(wǎng)絡理論和貝葉斯推斷法探究了該類蝴蝶與其寄主植物的演化關系,。結果顯示豆粉蝶屬的最近共同祖先起源于約350萬年前,，且很可能是地理上廣泛分布的物種，其祖先主要通過地理范圍擴張在全球不同區(qū)域多樣化（圖2）,；該屬在演化初期曾經(jīng)歷多樣化爆發(fā),，隨后至今其多樣化速率呈指數(shù)下降，海拔因素可能并未影響其多樣化（圖3）,；豆粉蝶屬的祖先寄主為豆科黃芪屬與三葉草屬,，后經(jīng)寄主范圍的拓寬與收縮事件廣泛定殖到豆科及一些遠緣科的植物上（圖4）。

圖1 豆粉蝶屬系統(tǒng)發(fā)育樹（左：Asteroid物種樹,；右：SNaQ雜交推斷樹）

圖2 豆粉蝶屬歷史生物地理重建

圖3 豆粉蝶屬多樣化速率轉(zhuǎn)移與古多樣性動態(tài)

圖4 豆粉蝶屬的寄主網(wǎng)絡重建

  該研究認為豆粉蝶屬祖先物種的廣泛分布為其種群隔離創(chuàng)造了條件，使其種群對包含不同寄主植物在內(nèi)的各種生境產(chǎn)生了局部適應,，從而導致了該屬蝴蝶的多樣化,。在此情況下，海拔并非主要驅(qū)動力,，但可能加速了因種群隔離而產(chǎn)生的多樣化進程,。該項工作對寄主演化、生物群系演化與生物地理演化之間的聯(lián)系進行了研究方法上的探索,，并為研究山地昆蟲的快速分化提供了新視角,。

  華南農(nóng)業(yè)大學博士研究生莫世芳（已畢業(yè)）、中山大學博士研究生朱耀威與瑞典農(nóng)業(yè)大學Mariana P. Braga博士為共同第一作者,。華南農(nóng)業(yè)大學王厚帥副教授,、中山大學張鵬教授與生態(tài)環(huán)境部南京環(huán)境科學研究所馬方舟研究員為共同通訊作者。華南農(nóng)業(yè)大學王敏教授,、美國紐約市立學院David J. Lohman教授與Ashraf Moumou,、瑞典斯德哥爾摩大學S?ren Nylin教授與Christopher W. Wheat教授、瑞典隆德大學Niklas Wahlberg教授參與了該項研究,。該研究得到了國家自然科學基金,、全國蝴蝶多樣性觀測網(wǎng)絡（China BON-Butterflies）等項目資助。

  相關論文鏈接：https://doi.org/10.1093/sysbio/syae061,。

文圖/植物保護學院 王厚帥