武汉大学赵华斌教授团队重建了蝙蝠的科级系统演化框架
翼手目动物,俗称蝙蝠,是第二大哺乳动物类群,超过1400种,约占世界现存哺乳动物物种的五分之一。先前的分子系统学研究成功地将蝙蝠分为21个科,分属于两个亚目:阴翼手亚目(Yinpterochiroptera)和阳翼手亚目(Yangochiroptera)。然而,翼手目内部高级阶元的系统发生关系仍存在争议,且主要集中在阳翼手亚目内部的超科、科间关系以及鞘尾蝠超科(Emballonuroidea)内的科间关系(图1)。究其原因,主要在于基因组数据的缺乏迫使研究者在更广泛的分类单元取样和更完整的数据矩阵之间进行权衡:聚焦于更广泛的分类单元取样的研究通常具有大量的数据缺失(missing data),而追求更完整的数据矩阵则无法涵盖全部的21个科。此外,较多的数据缺失对于基于小数据集的系统发生推断可能是有问题的,而不完整的分类单元取样也可能会误导系统发生推断。
图1. 先前的研究中提出的4个主要的翼手目系统发生假说
基于上述问题,本研究采用了一种折中的、比较平衡的策略:基于Amador et al. (2018)的分子数据集,重新检索了NCBI数据库中可利用的基因组、线粒体基因组和短读长测序(SRA)数据,用来弥补Amador et al. (2018)研究的数据缺失;随后利用包含了蝙蝠全部21个科代表物种和低水平数据缺失的数据集进行了系统发生关系重建(IQ-TREE, MrBayes, PhyloBayes)、拓扑结构检验(图2)、以及分歧时间估测(图3)。与以往的研究相比,本研究提供了更稳健的翼手目(蝙蝠)的科级系统发生框架,具有更强的系统发育信号和较低水平的数据缺失,所有科间的节点都得到了强有力的数据支持。此外,本研究更支持将鞘尾蝠超科作为阳翼手亚目的基部谱系,并支持吸足蝠科(Myzopodidae)作为鞘尾蝠超科内的类群,与凹脸蝠科(Nycteridae)+鞘尾蝠科(Emballonuridae)组成的演化支互为姊妹群关系。
综上所述,本研究搜集了一个相对全面的分子数据集,包含了翼手目(蝙蝠)所有21个科的代表物种,构建了一个更加稳健的、支持度更高的翼手目(蝙蝠)的科级系统发生框架。这个改进的系统发育框架将对我们理解蝙蝠的进化过程、疾病动态、生态功能和物种多样性保护做出重要贡献。
图2. 不同数据集的系统发生冲突及其拓扑结构检验
图3. 时间校准的蝙蝠科级系统发生树
图4. 相关论文在线发表于Integrative Zoology
相关结果发表于动物学领域知名期刊《整合动物学》(Integrative Zoology),论文题目为“A molecular phylogeny for all 21 families within Chiroptera (bats)”。
论文链接:
https://doi.org/10.1111/1749-4877.12772