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地松鼠亚科的起源、扩散和适应性演化

摘要地松鼠亚科(Xerinae)是松鼠科(Sciuridae)种类最为繁多的一个亚科,其中大多数种类适应于地栖生活。该亚科悠久复杂的演化历史响应于全球环境的历史变迁。<br>  本文较系统地探讨了地松鼠亚科的起源、扩散和适应性演化。通过对化石记录的收集和分析,结合现生种分歧时间推断、祖先起源地分析及祖先形态重建,详细描绘了地松鼠亚科的演化过程。化石和祖先起源地推断都显示地松鼠亚科很可能起源于早渐新世的欧亚大陆,然后于中新世通过非洲—欧亚陆桥扩散到非洲,演化出了现生的非洲树松鼠族(Protoxerini)和非洲地松鼠族(Xerini)的Atlantoxerus和Xerus。旱獭族(Marmotini)源自欧亚的祖先类群,并可能于晚渐新世扩散到北美后演化出花鼠属(Tamias)、黄鼠属(Spermophilus)、旱獭属(Marmota)、土拨鼠属(Cynomys)等。花鼠属、黄鼠属和旱獭属于中新世扩散回欧亚大陆;而岩松鼠属是旱獭族祖先类群在欧亚大陆独立演化的产物。当非洲树松鼠族的祖先进入非洲后,在缺乏树栖松鼠竞争的情况下,开始利用林冠层,并最终演化成了树栖松鼠。非洲地松鼠族的祖先可能是最早适应开阔生境的一支,现生的非洲地松鼠全为地栖松鼠。旱獭族的祖先可能为半地栖型,当它们扩散北美后,由于北半球森林衰退,部分类群开始向地栖生活演化,并最终演化出了现生的旱獭族地栖松鼠。地松鼠亚科种类繁多和地理广布是非洲—欧亚陆桥和白令陆桥协助扩散的结果。全球环境变化,特别是15个Ma开始的全球变冷促使草主导生态系统的兴起,可能是地栖松鼠发生辐射适应的主要原因。<br>  地松鼠亚科体型重建显示地松鼠祖先体型中等,尾长体长比中等,类似于岩松鼠(Sciurotamias)。演化过程中,旱獭属、土拨鼠属和Xerus的体型变大,而花鼠属的体型变小。非洲树松鼠族和花鼠属尾长体长比增大,而大多数的地栖松鼠尾长体长比显著减小。头骨的几何形态学研究也显示祖先头骨特征介于树栖松鼠和地栖松鼠之间。因此我们推测地松鼠祖先可能为半地栖型,为适应全球环境变化,特别是应对中中新世开始的全球变冷、草原生态系统的兴起,大多数旱獭族成员演化成了短尾巴的地栖松鼠。而花鼠属较小的体型可能与其储藏习性及树栖松鼠竞争有关。

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导师 杨奇森
学位信息:
中国科学院大学 生物学 动物学(硕士) 2013年
发布时间 2014-02-25(万方平台首次上网日期,不代表论文的发表时间)
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