杂交是生物进化中的重要过程，往往使生命之树呈现网状结构。物种间发生杂交，既可以促进新物种形成，也可能导致物种融合。喜马拉雅—横断山区因其频繁的地质活动和气候变化而成为研究物种形成动态的天然试验场，活跃的环境波动可以促进类群间的杂交，从而导致物种分化和物种融合等不同的演化后果。在多种演化驱力的作用下，该区域的一些类群呈现出复杂的网状进化历史。对这些类群开展深入研究，可以增进我们对地形复杂区域物种进化过程和机制的理解。

中科院植物所植物大数据与生物多样性保护研究团队以长期研究的葡萄科地锦属（Parthenocissus）为例，通过对属内物种的全面取样，利用转录组、质体基因组等数据，结合系统发生树构建、网状进化分析和生物地理重建等方法，重建了地锦属可靠的网状进化格局和时空演化历史，并基于地锦属三叶系37个种群、212个个体的重测序数据，探究了喜马拉雅—横断山区的物种形成动态和机制。

根据种群的地理分布、物种间基因流的空间聚集程度，并参考推定的网状进化关系，研究人员在喜马拉雅—横断山区识别出三个潜在的物种杂交热点区域，分别位于喜马拉雅南坡、横断山南缘和喜马拉雅—横断山南端的地形复杂区域。在其中一个杂交热点处，系统发生关系表明该区域共存的两个物种已经长时间作为独立谱系存在，但种群结构显示，两个物种之间发生了大量的随机杂交，广泛分布的杂交子代有逐步取代亲本的趋势，呈现出正在进行的物种融合过程。

物种融合常被认为是生物多样性下降的成因之一，但融合的谱系仍为物种基因池提供适应不同环境的基因组片段，特定情况下还可能重新分化，在生物多样性热点的形成过程中发挥着重要作用。因此，研究人员建议，在全球气候持续变化的背景下，应强化对杂交种群及其生境的保护，以维持生物多样性的增长潜力。

相关成果于2022年10月28日在线发表于国际学术期刊New Phytologist。植物所硕士研究生虞近人和已毕业博士研究生牛艳婷为论文共同第一作者，鲁丽敏研究员和陈之端研究员为共同通讯作者。该研究得到了中国科学院先导专项、国家自然科学基金、中国科学院青年创新促进会及王宽诚教育基金会等项目资助。

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地锦属三叶系物种的种群结构及地理分布，红色虚线示意位于喜马拉雅-横断山区的三个杂交热点