輻射進化（Evolutionary radiation）是一種物種快速多樣化的宏觀演化模式。自達爾文時代以來，輻射進化吸引了生物學家的廣泛注意，但對其發生機制的認識仍然有限，尤其對外部環境變化和物種內在因素如何共同驅動輻射進化缺乏深入研究。風毛菊屬隸屬菊科，擁有超過400個物種，廣泛分布于北半球地區，以青藏高原為多樣性中心。風毛菊屬物種形態特征及其豐富，包括具有苞葉“溫室結構”的雪蓮類和具有長棉毛的雪兔子類。該屬物種生長環境復雜多樣，從極寒的高山流石灘、高山草甸到鹽堿地、草原和森林都有分布，最高可達到海拔6000米以上，具有很強的適應能力。總之，該屬物種是研究植物輻射進化機制的良好系統。
中國科學院武漢植物園系統與進化研究團隊獲得超過200個風毛菊屬物種的葉綠體基因組序列，建立了該屬穩健的系統發育關系。基于此，整合古氣候、物種形態性狀和物種分布數據，對物種多樣化速率動態進行深入分析。結果表明，風毛菊屬的三個分支在中新世幾乎同時開始多樣化，其多樣化速率的增加與古溫度負相關，而與物種多樣性的積累無關。性狀依賴模型檢測到一些與分化速率加速相關的適應性形態創新，如雪蓮類物種特化的苞葉結構。整合物種分布數據發現，分化速率與物種生態位寬度和物種范圍的大小呈正相關。綜上，該研究揭示出青藏高原的隆升以及中新世之后氣候變冷，提供了大量高寒生態位，風毛菊物種適應性創新性狀的出現使其能夠占據豐富的生態位，推動快速的物種分化。
該研究提供了一個輻射進化類群的宏觀演化模式，其中物種多樣化速率的加速是古地質氣候波動、關鍵性狀演化和生態機會共同驅動的結果。研究強調了整合系統基因組學、形態學、生態學和基于模型的方法來闡明生物多樣性熱點地區輻射進化機制的重要性。
相關研究成果以“Macroevolutionary pattern of Saussurea (Asteraceae) provides insights into the drivers of radiating diversification”為題發表在生物學權威SCI期刊Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences。武漢植物園系統與進化學科組博士研究生張旭為論文第一作者，本文由武漢植物園王恒昌研究員，昆明植物所孫航研究員和鄧濤研究員共同指導完成。研究工作得到第二次青藏科考項目、中科院戰略性先導科技專項和國家自然科學基金重點項目支持。
論文鏈接：https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rspb.2021.1575
ResearchGate鏈接：https://www.researchgate.net/publication/355888810
圖 風毛菊屬物種分化速率分析
