印度板塊碰撞歐亞板塊和阿拉伯半島-非洲大陸撞擊歐亞板塊顯著改變了亞洲地區(qū)的板塊構(gòu)造，前者導致了青藏高原的隆升，而后者則搭建了亞洲與非洲動植物區(qū)系的交流通道。以上兩大地質(zhì)歷史事件無疑對相關(guān)物種的分布格局產(chǎn)生了深遠的影響。然而，到目前為止，還很少有研究利用合適的植物類群同時針對以上兩個科學問題進行探討。香茶菜屬隸屬于唇形科荊芥亞科羅勒族，具有重要的藥用價值，該屬的現(xiàn)代分布中心為我國的橫斷山脈地區(qū)（涵蓋本屬近70%的物種），并且在世界范圍內(nèi)呈現(xiàn)亞洲-非洲間斷分布格局（非洲僅分布有2種），為科研人員理解青藏高原隆升和亞洲-非洲大陸的連接對物種起源和演化的影響提供了理想的實驗材料。
中國科學院西雙版納熱帶植物園植物系統(tǒng)發(fā)育與保護生物學實驗室余香琴博士在李捷研究員的指導下，對唇形科香茶菜屬植物進行了系統(tǒng)發(fā)育和生物地理學研究。通過對香茶菜屬植物集中分布地——橫斷山脈地區(qū)進行了為期一個多月的科學考察，同時與日本東北大學的Masayuki Maki教授和英國皇家植物園邱園的Alan J. Paton博士合作，獲得了世界范圍內(nèi)香茶菜屬的寶貴研究材料，利用不同遺傳背景的DNA序列，融入唇形科的可靠化石記錄，重建了香茶菜屬的系統(tǒng)發(fā)育和生物地理演化歷史，并且對該屬可能的染色體進化模式進行了分析。結(jié)果表明，包含非洲兩物種在內(nèi)的香茶菜屬為一個單系類群，屬內(nèi)可分為四個分支，其中非洲2個物種組成一個獨立的分支。有意思的是，通過結(jié)合分子系統(tǒng)學的染色體進化分析顯示非洲2個特有種為異源多倍體。香茶菜屬約在漸新世晚期起源于青藏高原及鄰近地區(qū)，隨后分別發(fā)生了向東亞地區(qū)、日本和非洲的擴散事件。其中，向非洲的擴散發(fā)生于中新世早期，研究認為通過阿拉伯半島-非洲大陸撞擊歐亞板塊所形成的區(qū)系交流通道而擴散至非洲能夠較為合理地解釋香茶菜屬的間斷分布格局。此外，香茶菜屬絕大部分物種的分化均發(fā)生于中新世晚期，且該屬物種的分化速率在這一時期之后呈現(xiàn)顯著上升，這與目前多數(shù)學者所認同青藏高原第三階段的劇烈隆升大致吻合，為青藏高原隆升的相關(guān)地質(zhì)學假說提供了生物地理學的證據(jù)支持。
該研究結(jié)果以Phylogeny and historical biogeography of Isodon (Lamiaceae): Rapid radiation in south-west China and Miocene overland dispersal into Africa為題發(fā)表于生物進化的國際主流期刊Molecular Phylogenetics and Evolution上。
該研究得到了中國科學院科學基金“135”項目（XTBG-T01）和國家自然科學基金（31370245）等項目的資助，同時得到了中國科學院昆明植物所標本館（KUN）的大力支持。
