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【字体：大中小】 时间：2011年08月22日 来源：生物通

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　　近日来自中国科学院动物研究所与斯洛文尼亚大学的研究人员在国际著名学术期刊《美国科学院院刊》（PNAS）上发表了有关生物从咸水迁移到淡水引起物种分化的研究成果，这一研究验证了生态机遇(Ecological opportunity)促进物种分化的假说。

生物通报道近日来自中国科学院动物研究所与斯洛文尼亚大学的研究人员在国际著名学术期刊《美国科学院院刊》（PNAS）上发表了有关生物从咸水迁移到淡水引起物种分化的研究成果，这一研究验证了生态机遇(Ecological opportunity)促进物种分化的假说。

领导这一研究的是中科院动物研究所无脊椎动物学研究组组长李枢强研究员。其1998年毕业于德国霍恩海姆大学生物系，获自然科学博士学位，同年作为独立获奖人在德国荣获科诺尔科学大奖。目前其课题组的主要研究领域在于无脊椎动物的物种多样性和物种多样性形成机制等。近5年发表学术论文131篇，其中SCI论文75篇。

淡水中生活着至少10万种生物，但淡水只占地球上水总量的0.01%；海洋里生活着21万种生物，但海水占地球上水总量的97.3%。科学界对淡水和海洋中物种数量的不均衡现象长期感到困惑。

该研究以在北半球淡水和咸水中分布的115种钩虾为研究对象，通过基因序列构建系统树，首次提出淡水钩虾起源于古地中海，并在4300万年前（始新世）由咸水迁移到淡水。原来在咸水中生活的钩虾物种分化缓慢，进入淡水环境后进化速度却经历了早期的快速分化和近期的两次变缓。生物地理学研究证实钩虾的迁移是由古地质与古气候变化引起的。欧亚板块与印度板块的碰撞导致青藏高原的隆起，切断了古地中海与太平洋、印度洋的联系；同时欧亚板块与非洲板块的碰撞导致欧洲西部陆地面积的增大。随着古地中海的萎缩和欧亚陆地面积的增加，北半球淡水的表面积相应增加，为钩虾迁移至淡水提供了前所未有的生态机遇。其中土尔盖海峡(Turgai)的干涸，更是加快了物种分化进程。但从1400万年前起，随着淡水钩虾物种的增加，物种形成速度减慢。

新研究论文揭示了生物从咸水迁移到淡水引起物种分化的历史。这一研究项目得到了国家自然科学基金面上项目和国家杰出青年科学基金的资助。

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：

Eocene habitat shift from saline to freshwater promoted Tethyan amphipod diversification

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Current theory predicts that a shift to a new habitat would increase the rate of diversification, while as lineages evolve into multiple species, intensified competition would decrease the rate of diversification. We used Holarctic amphipods of the genus Gammarus to test this hypothesis. We sequenced four genes (5,088 bp) for 289 samples representing 115 Gammarus species. A phylogenetic analysis showed that Gammarus originated from the Tethyan region with a saline ancestry in the Paleocene, and later colonized the freshwater habitat in the Middle Eocene. Ancestral range reconstruction and diversification mode analysis combined with paleogeological and paleoclimatic evidence suggested that the habitat shift from saline to freshwater led to an increased diversification rate. The saline lineage of Gammarus dispersed to both sides of the Atlantic at 55 million years ago (Ma), because of the few barriers between the Tethys and the Atlantic, and diversified throughout its evolutionary history with a constant diversification rate [0.04 species per million years (sp/My)]. The freshwater Gammarus, however, underwent a rapid diversification phase (0.11 sp/My) until the Middle Miocene, and lineages successively diversified across Eurasia via vicariance process likely driven by changes of the Tethys and landmass. In particular, the freshwater Gammarus lacustris and Gammarus balcanicus lineages had a relatively high diversification shift, corresponding to the regression of the Paratethys Sea and the continentalization of Eurasian lands during the Miocene period. Subsequently (14 Ma), the diversification rate of the freshwater Gammarus decreased to 0.05 and again to 0.01 sp/My. The genus Gammarus provides an excellent aquatic case supporting the hypothesis that ecological opportunities promote diversification.

作者简介：

李枢强

博士，研究员，博士生导师；中国科学院动物研究所无脊椎动物学研究组组长。
　　
1998年毕业于德国霍恩海姆大学生物系，获自然科学博士学位。1988年后曾先后担任中国科学院动物研究所无脊椎动物学研究室业务秘书、无脊椎动物学研究室主任等职。现任动物研究所研究员、博士研究生导师，兼任动物进化与系统学研究中心副主任,《动物分类学报》副主编，《动物学杂志》编委，北京海淀科普教育协会副理事长等职。是德国戴姆乐—奔驰基金会会士 (Fellow)
　　
近5年的成果包括：在形态分类学方面，首次在科学上新发现蜘蛛等类群1新科、1新亚科、15新属、258新种，是世界上同期发现蜘蛛新种最多的蜘蛛分类学者；新发现蜘蛛目5个中国新记录科，并基于模式标本对中国蜘蛛624个已知种进行了重新修订，提出新异名68个、新组合32个；在DNA分类学方面，提出运用神经网络(neural networks)方法鉴定物种，并证实这一方法优于目前通用的基于遗传距离进行比对的方法，神经网络方法被认为突破了DNA分类学发展的瓶颈，是推动DNA分类学的重要基石；在分子系统学方面，首次证明派模蛛科独立起源于劳亚古陆，并随北美和欧亚大陆的分离而分化，更新世中国北方气候干冷，派模蛛入侵洞穴，阻隔基因交流，种群分化；在动物地理学方面，应用PAE方法把中国划分为青藏高原、西北、东北、华中和华南5个区域，揭示出现代生物的分布格局与大地构造之间的演化关系，被认为是原创性的突破；在洞穴蜘蛛生物学研究方面，在国际上首次发现并鉴定出雌性蜘蛛的多组分信息素(该成果入选Nature China 亮点推荐)，首次发现并鉴定出蜘蛛的雄性性信息素。
　　

研究领域：
对蛛形纲蜘蛛目在内的部分无脊椎动物类群有浓厚的兴趣。目前的研究领域主要在于无脊椎动物的物种多样性和物种多样性形成机制（含物种形成机制）等。

获奖及荣誉：
1998年作为独立获奖人在德国荣获科诺尔科学大奖。

承担科研项目情况：
目前主要承担国家自然科学基金面上项目《横断山区皿蛛科蜘蛛的分类学和物种形成机制研究》。

代表论著：
近5年发表学术论文131篇，其中SCI论文75篇 (68篇为第一作者或通信作者)，还包括发表在本领域高影响因子期刊的一批论文，包括 Systematic Biology (影响因子8.802，通信作者) 1篇、Journal of Biogeography (影响因子4.566，通信作者) 1篇、 Molecular Phylogenetics and Evolution (影响因子3.871, 通信作者) 3篇、Journal of Chemical Ecology (影响因子2.327, 通信作者)1篇、Zoological Journal of the Linnean Society (影响因子2. 098, 通信作者)1篇、Journal of Zoological Systematics and Evolutionary Research (影响因子1.764，通信作者) 1篇。