氣候變化和人類活動的雙重脅迫正在導致野生動物種群數量持續衰退，這一現象已構成全球性生物多樣性危機。基于基因組學的大數據分析，尤其是通過成對序列馬爾可夫溯祖模型模擬歷史有效種群大小（Ne），進而評估物種進化潛力與長期生存能力的方法，已成為解析歷史種群波動的研究范式，在保護生物學領域具有理論價值與實踐意義。
晚更新世以大型動物滅絕為特征，重塑了生物多樣性格局。陸生脊椎動物經歷了劇烈的種群衰退和全球性滅絕，但由于氣候避難所的存在和物種生活史特征的差異，不同脊椎動物類群在此地質時期的種群變化模式并非完全一致。目前，在基因組學層面，晚更新世全球陸生脊椎動物種群歷史的系統性評估相對匱乏。空間上，由于地理效應和區域氣候變異性的影響，全球范圍內的種群波動應呈現差異性特征。但是，鮮有關于地理格局的研究，因此，綜合繪制全球陸生脊椎動物Ne空間分布圖譜，進而探究晚更新世期間潛在的緯度梯度效應，具有科學價值。氣候變化和人類活動被認為是晚更新世物種滅絕的主要驅動因素，但二者對所有陸生脊椎動物種群波動的綜合地理異質性影響仍需探究。
中國科學院動物研究所魏輔文團隊重建了527種現存陸生脊椎動物在晚更新世的種群歷史，并估算其潛在適宜分布區，在宏觀遺傳學尺度上揭示了晚更新世冰期旋回中陸生脊椎動物群體歷史的全球時空分布格局。研究重點考察了物種特性（如擴散能力、所屬類群等）、非生物因素（如年均溫、年降水量等）以及人類干擾對塑造種群歷史動態的作用。
這項基于全基因組數據的陸生脊椎動物種群動態模擬研究揭示了在末次間冰期至末次冰盛期期間，所有陸生脊椎動物類群都經歷了種群衰退過程。而末次冰盛期后，類群之間呈現分化趨勢——鳥類和兩棲類種群開始擴張，而哺乳類和爬行類則持續衰退。在倒數第二次冰期期間，除鳥類種群保持相對穩定外，哺乳類、爬行類和兩棲類均表現出種群衰退特征。這表明，不同脊椎動物類群因特有的生物學屬性差異，對冰期氣候變化的響應模式產生了顯著分異。
該研究通過模擬晚更新世時期物種的適宜棲息地分布，評估全球Ne的時空變化格局，提出并利用SES-Ne指標量化Ne熱點區域的動態演變規律。研究表明，Ne熱點區域呈現出明顯的空間遷移特征：從新熱帶區逐漸轉移至非洲熱帶區，最終遷移至古北區。同時，所有生物地理區系的Ne在末次盛冰期均達到最低值，這一現象可能與當時極端的氣候條件相關。分析發現，部分Ne熱點區域與已知的冰期避難所和現代生物多樣性熱點地區存在顯著的空間重疊。這驗證了基因組學方法在識別冰期避難所方面的有效性，也為理解物種分布格局的歷史演變過程及其驅動機制提供了研究工具。
該研究揭示了氣候因素與人類活動對Ne影響的時空差異性。研究表明，氣候相關因素對Ne具有長期而持續的影響，支持了氣候變化在物種演化過程中具有重要作用的論點。相比之下，人類干擾對Ne的影響可能主要局限于更新世-全新世過渡時期的特定區域，其影響范圍和時間尺度相對有限。這為晚更新世期間氣候變遷和人類活動共同驅動物種滅絕的假說提供了新的基因組學證據，并強調了不同驅動因子在生物多樣性演變過程中的差異性作用。
上述研究通過對陸生脊椎動物基因組和分布數據的模擬分析，在全球尺度上評估了晚更新世陸生脊椎動物的種群歷史，并量化了SES-Ne的時空格局和影響因素。
5月24日，相關研究成果發表在《科學進展》（Science Advances）上。研究工作得到國家重點研發計劃和國家自然科學基金等的支持。
論文鏈接
晚更新世陸生脊椎動物種群動態
本文鏈接：科研人員解析晚更新世全球陸生脊椎動物種群歷史動態時空格局http://m.sq15.cn/show-12-1205-0.html
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