深入探讨通用动态模型：岛屿生态如何改变物种分化背后的进化驱动力

《Journal of Biogeography》：Digging Into the General Dynamic Model: How Island Ontogeny Shifts the Evolutionary Drivers of Lineage Divergence

本研究扩展了海洋群岛生物地理学动态模型（GDM），通过马塞兰群岛的Hibiscus属基因组分析，验证了生态分化、遗传漂变和灭绝作为不同岛屿年龄阶段的主要进化驱动力，为岛屿系统生物多样性研究提供了框架。

　　

摘要

目的

海洋岛屿生物地理学的通用动态模型（GDM）提出，进化过程会随着岛屿的发育阶段而可预测地发生变化：年轻岛屿上的生态物种形成机会促进了多样性的迅速增加，这种多样性在中年岛屿达到顶峰，随后在老年岛屿上由于物种灭绝的增加而下降。大多数支持GDM的研究并未评估与这些阶段相关的进化过程：年轻岛屿上的生态物种形成、中年岛屿上的物种内遗传漂变，以及老年岛屿上的物种灭绝。在这里，我们通过提出一系列可验证的预测来完善和扩展GDM，以证明随着岛屿经历不同的发育阶段，主导物种分化的进化驱动力会发生变化。然后，我们在一个典型的开花植物辐射演化案例中评估基因组分化模式是否与我们的预测一致。

地点

印度洋的马斯克林群岛（罗德里格斯岛、毛里求斯岛、留尼汪岛）。

研究对象

木槿属中的Lilibiscus亚组（锦葵科）。

方法

利用来自2bRAD测序的全基因组数据，我们对这三个岛屿上采集的六个单岛特有物种进行了系统基因组学、群体基因组学和人口遗传学分析（采用DIY-ABC方法进行近似贝叶斯计算）。

结果

在最年轻的岛屿上，我们发现了生态分化的迹象和较高的种内基因流，表明生态物种形成是物种分化的主导因素。在中年岛屿上，近期的人口结构主要受遗传漂变影响，同时存在一些古老的种间基因流证据。在最老的岛屿上，系统发育和群体遗传学模式与物种丢失及系统发育距离增加一致，表明物种灭绝是主导的进化力量。

主要结论

我们的发现为GDM基于过程的预测提供了罕见的实证支持，并为将海洋岛屿的地貌变化与岛屿系统的进化动态联系起来提供了一个通用框架。我们的框架为未来直接测试塑造岛屿生物多样性的进化过程的人口遗传学研究奠定了基础。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。

数据可用性声明

支持本研究结果的数据可在Dryad网站上公开获取，网址为：https://doi.org/10.5061/dryad.hmgqnk9wd。