新热带山地鼠耳蝠(Myotis armiensis)的变异格局与演化历史:从塔拉曼卡山脉到安第斯山脉的谱系分化

《Mammalian Biology》:On the variation, distribution and evolutionary history of Myotis armiensis (Chiroptera, Vespertilionidae) along Neotropical mountain ranges

【字体: 时间:2026年02月12日 来源:Mammalian Biology 2.3

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  本研究针对新近描述的鼠耳蝠物种Myotis armiensis,通过整合形态学、细胞色素b序列和生态位建模方法,系统评估了其地理变异模式。研究发现该物种可划分为中美洲塔拉曼卡山脉和南美洲安第斯山脉两个异域分布的独立演化单元,二者存在>3%的遗传分化和显著形态差异,推测其分化可能受更新世冰川气候波动驱动。该成果为理解新热带山地生物多样性形成机制提供了重要案例。

  
在新热带地区连绵起伏的山脉中,隐藏着无数未被揭示的生物演化密码。鼠耳蝠属(Myotis)作为全球分布最广、物种最丰富的蝙蝠类群,其在新热带地区的多样性近年来不断被重新认识——目前该地区已记录43种鼠耳蝠,其中约35%都是2010年后新描述的物种。然而,这些新发现物种的分布边界和种群变异模式往往尚不明确,Myotis armiensis便是这样一个典型案例。
这种近期才被描述的蝙蝠物种最初仅知分布于哥斯达黎加、巴拿马和厄瓜多尔的山地地区,但其与近缘种Myotis keaysi和Myotis pilosatibialis的高度形态相似性,给准确鉴定带来巨大挑战。更关键的是,物种界定始终是现代分类学的核心难题,尤其在隐存种中,物种形成后表型变异可能仍难以察觉。为了厘清M. armiensis的真实分布范围及其种群分化状况,研究团队展开了系统性的整合分类学研究。
研究人员首先对北美和南美多家自然博物馆馆藏的29号M. armiensis标本和40号M. pilosatibialis标本进行了详细检视,新鉴定出委内瑞拉和哥伦比亚的14号标本,首次将M. armiensis的分布范围扩展至这两个国家。委内瑞拉的标本来自海岸山脉的多个地点,海拔范围1080-2100米,栖息于山地落叶雨林;哥伦比亚的标本则采集于安第斯山脉西北部生态区,海拔2185米,处于湿润森林与干燥森林的过渡带。
在方法论上,本研究采用了多学科交叉的整合研究策略。分子系统发育分析基于99条细胞色素b序列(包括新生成的委内瑞拉标本序列),通过贝叶斯推断构建系统发育树,并使用Kimura双参数模型计算遗传距离。形态学分析则聚焦21个外部和颅骨测量特征,采用多元方差分析、主成分分析和典型变量分析等多变量统计方法。此外,基于16个确切断点和19个环境变量,利用MaxEnt、SVM、BIOCLIM和DOMAIN四种算法构建生态位模型,并通过集成方法生成最终分布预测。
研究结果揭示了令人瞩目的地理分化格局。系统发育分析明确支持M. armiensis的单系性,并将其划分为两个具有强烈地理关联的支系:一个局限于中美洲的塔拉曼卡山脉,另一个则分布于南美洲的安第斯山脉和委内瑞拉海岸山脉。这两个支系互为单系,平均遗传距离达3.1%,明显高于多数鼠耳蝠物种的种内变异水平(通常<2%),但低于其与姐妹种M. pilosatibialis的种间距离(6%)。
形态计量分析进一步佐证了这种分化。多元方差分析显示两个地理群组间存在显著差异(Pillai F=0.680, p=0.026),特别是眶间宽表现出显著区别(p=0.01)。典型变量分析更清晰地揭示了这种分化模式:第一典型变量主要反映物种间差异,而第二典型变量则有效区分了M. armiensis的两个地理群组。南美群组个体倾向于具有短而宽的颅骨、较短的颌骨齿列和狭窄的眶间区域,而中美群组则表现为长而窄的颅骨、较长的颌骨齿列和宽阔的眶间区域。
生态位模型预测显示,M. armiensis高度依赖安第斯山脉北部及邻近山地的湿润和干燥山地森林,最适宜分布区94%集中于安第斯森林覆盖的斜坡。值得注意的是,模型显示中美和南美种群间缺乏适宜生境连接,表明二者可能长期处于地理隔离状态。温度最暖季度均值、最湿季度降水量和温度季节性是最关键的环境决定因子。
讨论部分深入探讨了这些发现的分类学与演化生物学意义。虽然遗传距离和形态差异支持将两个群组视为独立演化谱系,但研究人员采取了保守的分类学立场,认为当前证据尚不足以支持将其提升为独立物种。他们援引de Queiroz(2020)的亚种概念,指出这些群组符合"不完全分离谱系"的定义,建议未来通过基因组规模数据进一步检验物种假设。
演化历史重建表明,M. armiensis与姐妹种M. pilosatibialis的分化发生于约225万年前(±45万年)的早更新世,而两个地理群组的分化可能更晚,推测在中更新世。研究提出假说认为,该物种可能起源于中美洲,在冰川期随着凉爽环境向低海拔扩张而迁入南美,而间冰期山地森林的收缩则导致种群隔离。安第斯山脉等主要山系可能作为地理屏障,促进了这种分化过程。
这项发表于《哺乳动物生物学》的研究,不仅澄清了M. armiensis的分类地位和分布格局,更为理解新热带山地生物多样性的形成机制提供了典型案例。它展示了如何通过整合分类学方法揭示隐存多样性,强调了更新世气候波动在山地物种分化中的重要作用,为未来新热带蝙蝠多样性研究设立了新的方法论标杆。
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