近日，華中師范大學(xué)吳華教授團(tuán)隊(duì)和芬蘭赫爾辛基大學(xué)Juha Meril?教授團(tuán)隊(duì)合作在國際學(xué)術(shù)期刊《Molecular Ecology》（分子生態(tài)學(xué)）（Wei?et al., 2020, 29: 3667-3683）上發(fā)表了題為“The roles of climate, geography and natural selection as drivers of genetic and phenotypic differentiation in?a widespread amphibian?Hyla annectans?(Anura: Hylidae)”的文章，該研究揭示了氣候、地質(zhì)事件和自然選擇對華西雨蛙（Hyla annectans）群體遺傳變異格局形成和表型分化的影響。

現(xiàn)今物種遺傳變異模式是如何形成的，一直是進(jìn)化生物學(xué)家關(guān)注的科學(xué)問題。作為生物多樣性熱點(diǎn)之一的東亞地區(qū)是該類研究的重要區(qū)域，其中我國西南地區(qū)復(fù)雜的地形地貌特征和氣候條件為探究物種的進(jìn)化歷程提供了天然的實(shí)驗(yàn)室。近年來，雖然基于DNA基因片段解析該地區(qū)物種的變異格局及其形成機(jī)制取得了較大進(jìn)展，但爭議仍廣泛存在，需要深入系統(tǒng)的研究。另外，物種表型作為環(huán)境適應(yīng)性特征，在該地區(qū)是否受到自然選擇的作用，目前尚不清楚。因此，對這一區(qū)域的物種開展全面研究，獲得系統(tǒng)的認(rèn)識顯得尤為重要。

華西雨蛙主要棲息在我國西南地區(qū)海拔580~2500米的山區(qū)稻田和林地中，具有環(huán)境敏感度較高、擴(kuò)散能力較弱以及世代周期較短等特征。而且，華西雨蛙各地理群體在體側(cè)黑色斑點(diǎn)數(shù)量具有明顯的表型差異。該研究采集了覆蓋華西雨蛙中國分布區(qū)的35個(gè)地理種群，共計(jì)349個(gè)樣本。利用簡化基因組測序技術(shù)（Specific Length Amplified Fragment Sequencing,?SLAF-seq）獲得大量的分子標(biāo)記進(jìn)行群體遺傳學(xué)分析，并結(jié)合物種分布模型，揭示華西雨蛙群體遺傳變異和表型分化的影響因素。

基于SLAF-seq方法，經(jīng)過篩選得到了8420個(gè)高質(zhì)量的SNP位點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行種群遺傳結(jié)構(gòu)分析，結(jié)果表明華西雨蛙各地理種群可分為7個(gè)遺傳支系，符合該物種的地理分布特征。各地理種群的遺傳分化顯著，橫斷山脈各種群之間的遺傳分化指數(shù)最高，所有地理種群的平均配對FST值達(dá)到了0.669，這可能與地理隔離和該物種的擴(kuò)散能力較弱以及特殊的棲息生境需求有關(guān)。

該研究發(fā)現(xiàn)華西雨蛙各遺傳支系在上新世地質(zhì)歷史時(shí)期發(fā)生分化，揭示了青藏高原隆升導(dǎo)致的我國西南地區(qū)地形地貌改變對該物種種群分化的影響。該研究還表明：更新世冰期對該物種有效種群大小和歷史分布范圍也有著明顯的影響，分布在橫斷山脈和云貴高原中東部以及武陵山區(qū)的種群具有不同的種群歷史，這反應(yīng)了不同地區(qū)歷史氣候的差異；自然選擇并沒有作用于華西雨蛙的體長或體重，卻促使其體側(cè)黑色斑點(diǎn)數(shù)量發(fā)生了明顯的分化。

?，以上研究結(jié)果說明：地質(zhì)事件和更新世氣候波動共同作用于華西雨蛙的遺傳分化和種群歷史，自然選擇促進(jìn)了該物種的表型分化，提升了我們對中國西南山區(qū)乃至東亞地區(qū)生物多樣性分布格局形成機(jī)制的認(rèn)識。