计划三:西太平洋生物地理亲缘关系之研究(配合院主题计...  文件类型：PDF/Adobe Acrobat   文件大小：字节

计划三:西太平洋生物地理亲缘关系之研究(配合院主题计划)
Ⅰ.背景及重要性
地理亲缘的研究除了可对生物演化的了解,更有助於於生物多样性的保育
(reviewed in Avise 1994; Avise and Hamrick 1996).因为地理亲缘首先鉴定出每
个物种的遗传结构,进而找出某些族群是否拥有特殊的遗传变异,此对於基因
多样性的保育是非常重要的依据.同时,由特殊族群的生物地理特徵也可以鉴
别出该族群所处的栖所是否具有特殊性(例如,冰河期的避难所),在栖地保
育的选择上亦是重要的依据.就本计画所研究的生物地理范围而言,印度西太
平洋是地球上生物歧异度最高的区域之一,但是在这地区亦有许多开发中国
家,由於人口快速成长,经济开发已使得此地区的陆域及海域的生物多样性都
受到威胁,如何进行保育与永续利用是这个区域的国家在进入二十一世纪必须
严正面对的问题.因此,本研究团队的课题正可针对此一需求提出科学上的证
据与建言.
Ⅱ.研究目的
西太平洋地区生物多样性特别高,早在半个世纪以前即受到研究生物地理
学者们的注意,而纷纷提出不同的假说(包括陆桥的形成,造山运动,板块漂
移等)及利用不同的物种,推测此一丰富多样性的种化机制,播迁模式,扩散
途径以及因何灭绝的原因.本主题计画的主要目的在於结合国内现今在不同领
域学有专精的同仁,包括海域与陆域的专业,以不同的研究材料(海域:造礁
珊瑚,珊瑚共生蟹,珊瑚礁鱼类,沿岸生物,潮间带生物,红树林;陆域:淡
水鱼,蜘蛛,昆虫和鸟类等),横跨陆海空不同的生物层面组成,在不同生物
地理区的分布型式,从形态,行为与分子遗传标志的观点,检验西太平洋生物
地理理论.
Ⅲ.研究项目
本团队的陆域与淡水域研究群针对从无脊椎动物的蜘蛛与果蝇,脊椎动物
的淡水鱼,鸟类,利用多样的遗传标志及行为,生态与系统分类等研究方向,
将可阐明此区域动物相形成的可能动力.相对的,海洋研究群以珊瑚礁生态系
为研究主轴,将利用不同的分子遗传标志针对与珊瑚共栖的物种,包括天竺
鲷,虾虎,枪虾,梯形蟹隐密种或是近缘种群进行分子亲缘关系的探讨.另外,
针对造礁珊瑚,马粪海胆和姊妹种的珊瑚礁鱼类的地理亲缘关系做不同尺度的
探讨,将可就时间因素对西太平洋生物演化作进一步的阐明.而文昌鱼多齿围
沙蚕,鲎和红树林虽然不是生活在珊瑚礁区的的物种,但是却在西太平洋地理
区具有相类似的分布,因此,可就其分子亲缘关系的探讨做为珊瑚礁生态系在
西太平洋地理区演化的对照组.由於鲎,红树林及维管束植物三项计划目前尚
未纳入中研院目前正执行中之院主题计划(2002-2005),故希望自2003年起能
补助此三项子计划之进行.
IV.执行方法
本研究计画的主要重点研究方法是以分子遗传标志探讨不同生物之地理
亲缘关系.因此,物种的选择和"统一"的分子遗传标志的选择将是关键.
物种的选择:
a. 基本生物分类及生态资料的完整性:尤其是姊妹种(sibling species),成
对种(germinate species)或是可能具有隐密种的种类的种群是本计画的
研究对象.
b. 不同栖地之间的比较性:印度西太平洋生物地理区内的栖地多样性高,
孕育了此地区的高生物多样性.因此在物种的选择上就必须考虑到栖地
特性的影响.
c. 物种在演化历史的时间性:本计画的主要结论将是以基因树所推估的物
种内或是物种间分歧速率,再以分子时钟推估该物种演化的时间与其在
地质年代中出现的时间相比较,进而测试在印度西太平洋区域过去的地
质历史事件.
分子遗传标志:
a. 粒线体DNA标志
b. 核介入子(nuclear intron)序列
c. 微卫星基因座(microsatellite locus)
V.预期成果
1. 阐明西太平洋生物演化机制
2. 台湾周围海域以及南亚与南中国海资源保育管理与永续利用
3. 促进国内外研究交流合作与研究人员的训练
4. 发表一流学术期刊报告,使台湾在东南亚生物多样性及分子演化的领域上
居於领先的地位.