树蛙属、原指树蛙属和泛树蛙属 (树蛙科，无尾目，两栖动物)之间的比较生物地理学研究

The study of biogeography for one single group is important to reveal the geological events and evolutionary history of one area. However, the conclusion from the biogeography of one group is usually contingency and uncertainty. Comparative biogeography can draw the general conclusions from multiple groups which have similar distributions. In this study, using comprehensive sampling and many more gene markers, we want to seek the general rules in geological events and evolutionary history through the comparative biogeography of three genera: Rhacophorus, Kurixalus and Polypedates. We will perform comparative biogeographical analyses to summarize how the general distribution pattern was affected by paleogeographical events, and detect the role of paleoclimatic changes in these species' speciation. Firstly, we will construct one strongly supported fossil-based time phylogeny from each genus. The species divergence times will be inferred from the time phylogenetic tree. Then, the location information will be used for an ancestor distribution reconstruction and to detect the colonization process among the three genera. Finally, we will use comparative biogeographical analyses to detect the reason for the current distribution pattern and conclude the function of paleogeographical and paleoclimatic events which promoted speciation among these genera. Through the study of comparative biogeography, we will provide the biological evidences for tectonic development and climate changes in South, Southeast and East Asia.

单一类群生物地理学研究对于揭示所分布区域的历史演化和相应的地质历史具有启示性作用。然而，基于单一类群的生物地理学研究所推演的推断常具有不确定性。比较生物地理学主要通过多类群生物地理学比较而得出共性规律，对于研究某一特定区域地质历史事件具有重要意义。本项目拟通过全面系统的样品采集，选取多个有效遗传标记，重点探讨分布于相近区域内的树蛙科内三大类群，树蛙属，原指树蛙属和泛树蛙属比较生物地理学研究。（1）构建各属稳定的系统发育关系，选取合理有效的化石校正点构建三属物种的时间发生树。（2）利用每个物种分布区信息结合系统发育关系重塑祖先区域，分析其扩散过程。（3）结合三属物种的系统发生时间分析和祖先重构，对相近区域分布的三属现有分布格局和历史成因进行总结，归纳重要地质事件以及气候变化对于三属物种形成格局所起的共性作用。通过这些类群的比较生物地理学研究开展，为该区域地质和古气候演化提供生物视角。

单一类群生物地理学研究对揭示分布区域的地质历史演化具有一定的启示作用，而通过多类群的比较生物地理学得出的共性规律，对特定区域的地质历史研究具有重要意义。项目围绕树蛙科物种开展了分类学、系统学、生物地理学及进化生物学的研究工作。主要取得了以下三方面的研究成果：1）在系统学方面，结合野外工作，重点对树蛙科Rhacophoridae，蛙科Ranidae，水游蛇科Natricidae和游蛇科Colubridae样品进行广泛收集，基于其稳定的分子系统发育关系，对出现的新支系，结合形态学特征和国际命名法规，以第一命名人身份发表了树蛙科1个新属（张树蛙属Zhangixalus），以第一作者或通讯作者身份发表5个新种，包括：黄连山灌树蛙Raorchestes huanglianshan、勐海灌树蛙R. hillisi、赵氏后棱蛇Opisthotropis zhaoermii、沃氏过树蛇Dendrelaphis vogeli和钊琴湍蛙Amolops chaochin。此外，还对水游蛇科中的环游蛇属Trimerodytes、沙坝腹链蛇Hebius chapaensis等类群的系统分类地位和物种的分类性状进行了修订。2）开展了树蛙科内物种（树蛙属Rhacophorus、泛树蛙属Polypedates和原指树蛙属Kurixalus）的生物地理学研究，利用大数据构建基于分歧时间的系统发育关系，重塑祖先区域，揭示了三个属物种的起源和分化路线，并结合地质气候变化和物种扩散模式，探讨了物种分布格局与演化历程。开展了以白令陆桥为扩散通道的整合生物地理学研究，阐明了欧亚大陆和北美大陆之间长期存在不对称性生物交流规律，对全球生物多样性格局的理解有重要作用。3）探讨了两栖爬行动物重要形态特征的适应性演化，发现了驱动复杂性状演化的关键基因和关键调控元件、与性状相关的多基因间互作与网络调控机制，揭示了树蛙对树栖环境、温泉蛇对高原极端环境以及海蛇对海洋极端环境适应性演化的分子机制。研究成果对解析生命起源与演化，生物多样性保护和美丽中国建设具有重要基础科学支撑作用。以第一或通讯作者共发表标注本基金的论文12篇，其中IF≥10的SCI论文3篇；获四川省天府万人计划、四川省杰出青年科技人才和四川省学术和技术带头人等称号。

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