棲位保守性於攀蜥種化中的雙重角色

摘要

異域種化長期被視為解釋臺灣山區物種分化的核心機制，而棲位保守性則被認為可透過穩定物種分布、降低族群接觸機會，以強化遺傳分化。然而在氣候與高度動態的環境中，棲位保守性是否始終僅扮演隔離的角色，仍有待釐清。 本研究以臺灣特有攀木蜥蜴屬（Diploderma）為研究系統，整合地理隔離、棲位保守性與基因流資訊，重建其物種形成歷程。透過次世代定序資料，我們首先辨識出七個具明顯遺傳分化的族群，顯示臺灣攀木蜥蜴的物種多樣性可能被低估。生態棲位分析顯示，多數姊妹種高度共享氣候棲位，支持棲位保守性在物種分化初期的重要作用。然而，基因流分析進一步指出，不同物種間仍存在顯著的古老基因交流，推測與古氣候變動引發的族群擴張與次級接觸有關。此結果顯示棲位保守性在異域種化過程中並非始終強化隔離，反而在特定條件下促成再次接觸與基因流動，呈現其在物種形成中的雙重角色。
整體而言，本研究不僅深化對物種形成機制的理解，也為隱蔽物種識別與生物多樣性評估提供重要基礎，對未來分類修訂與保育策略具有關鍵意義。

關鍵詞: 異域種化, 攀木蜥蜴, 基因流, 棲位保守性

方法與執行步驟

分析流程
樣本採集 🡪 親緣關係分析 🡪 物種界定分析 🡪 偵測基因交流 🡪 氣候棲位分析

研究結果

1. 本研究透過ddRAD定序，自198個個體中獲得 15,932個SNP。系統發育分析顯示，現有分類所描述的五個物種皆形成單系群；然而，族群結構分析結果一致支持七個遺傳譜系，並在短肢攀蜥(D. brevipes)與多稜攀蜥(D. polygonatum)中辨識出額外的遺傳群集。
2. 北部短肢攀蜥與西部多稜攀蜥支系之間存在古代基因流，此雙向基因交流發生於約133 萬年前。
3. 研究結果顯示，多數經歷分化的譜系皆呈現棲位保守性。值得注意的是，在地理分布相近且具有古代基因交流的北部短肢攀蜥與西部多稜攀蜥之間，同樣偵測到棲位保守性。

創新作為與跨域合作

1. 首次運用次世代定序資料進行攀蜥屬(Diploderma)的遺傳研究。
2. 相較於過去僅依賴形態特徵或少量遺傳標記的研究，提供更高解析度的物種界定證據。
3. 證實棲位保守性可能同時促進地理分化，並促成次級接觸與基因流。
4. 揭示臺灣攀木蜥蜴存在隱蔽物種多樣性。
5. 建立可應用於攀木蜥蜴及其他島嶼與山區類群的研究框架。

預期成果與貢獻

1. 提供評估保育單元與優先保育族群所需的重要遺傳資料。與短肢攀蜥(D. brevipes)相關的研究成果曾發表於 2023 年臺灣國家公園論文競賽。
2. 揭示多稜攀蜥(D. polygonatum)與短肢攀蜥(D. brevipes)內部存在顯著遺傳分化及潛在隱蔽物種。
3. 本研究結果可為分類修訂、保育等級評估及國家公園經營管理提供科學依據。