生物地理边界与被子植物系统发育特有性：凸显南美洲过渡带的进化复杂性

南美过渡带（STZ）中植物物种分化特征与地质地貌、气候的关联性研究。通过整合145万份地理标注的植物数据，分析显示特有性（PE）沿安第斯山脉显著分布，新特有性多出现在高地形多样性区域，而古特有性则与低地多样性稳定气候区相关。研究证实该过渡带兼具生物地理交汇与物种分化摇篮双重功能，揭示长期气候、地质地貌与植物分化的复杂相互作用。

　　

摘要

研究目的

生物地理过渡带是不同生物群落之间重叠、替代或部分分离的区域，但它们在生物群落形成过程中的进化作用仍不甚明了。我们分析了南美洲过渡带中的系统发育特有性的空间分布模式，并探讨了这些模式与地貌、地理多样性和气候之间的关联，以确定这种分布是反映了时间上分离的谱系的重叠、多样化的发源地，还是物种持续存在的“博物馆”。

研究地点

南美洲过渡带（STZ）。

研究对象

被子植物。

研究方法

我们收集了1,450,545条关于4995种南美洲特有被子植物的地理参考数据，并将其绘制在由2137个六边形单元格组成的等面积网格上（每个单元格宽度为100公里）。利用已确定年代的系统发育树，我们计算了物种丰富度、系统发育多样性（PD）、相对多样性（RPD）以及系统发育特有性（PE）和相对PE。通过分类分析新特有性（neo-endemism）和古特有性（paleo-endemism，CANAPE），识别出具有新特有性、古特有性、混合特有性或超级特有性的区域。通过将CANAPE分类结果放置在气候空间中，并利用核密度中心点进行评估，进一步分析了环境因素的影响；同时，我们还使用了PERMANOVA方法在不同的气候时期（晚全新世、末次冰盛期、间冰期、上新世）进行了对比分析。使用Cliff's Delta方法量化了CANAPE分类组之间谱系年龄和气候变量的成对差异。

研究结果

显著的系统发育特有性主要分布在安第斯山脉沿线。新特有性出现在气候较凉爽、干燥且季节性较强的地质活跃区域，主要分布在安第斯山脉的北部和中部。古特有性与气候湿润、稳定且地质稳定的地区相关，主要出现在过渡带以南的区域。混合特有性在大部分过渡带地区较为普遍，而超级特有性则出现在气候凉爽、干燥且季节性极强的环境中。

主要结论

南美洲过渡带是一个古老谱系与现代谱系交汇的区域，同时也是物种多样化的发源地。长期气候、安第斯山脉地貌与特有性类型之间的关联表明，这里存在一个复杂的进化界面，而非一个短暂的生物地理特征。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。

数据可用性

本研究的数据可在ZENODO平台上公开获取，链接为：https://zenodo.org/records/18880836