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羊蹄甲屬共有約200個現生種，廣泛分布于全球熱帶至亞熱帶地區，是重要的園林景觀植物。然而，相對于該屬全球廣布、數量眾多的現生種而言，化石記錄卻相對較少，尤其是羊蹄甲屬演化早期的化石記錄更是稀少，使得這一類群演化和生物地理歷史仍然不清楚。近期，中國科學院西雙版納熱帶植物園古生態研究組在青藏高原南部的拉孜縣柳區晚古新世(約56Ma)植物群中發現了大量羊蹄甲屬葉片化石，為解析羊蹄甲屬植物的起源及其傳播路線，以及印度-歐亞板塊碰撞前沿地帶的古環境提供了新的線索。

該研究采用幾何形態測量學(Geometric Morphometrics)的方法，對現生種與化石進行了形態比較。在樣本上標定了一系列的位點(Landmark)和半位點(Semi-landmark)來獲取葉片形態結構特征;利用廣義普氏分析法(Generalized Procrustes Analysis, GPA)對數據進行標準化對齊處理，以此消除樣本之間的位置、大小和旋轉方向等的差異;隨后，進行主成分分析(Principal Component Analysis，PCA)來進一步辨識葉形態的差異。結合幾何形態測量學和葉結構特征的比較，將發現的葉片化石命名為一個新的化石種西藏羊蹄甲(Bauhinia tibetensis Y. Gao et T. Su)。

該研究還探討了羊蹄甲屬的進化歷史、祖先分布區及其古生態位變化過程。利用基于貝葉斯統計框架的Beast軟件分析了羊蹄甲屬的分化時間，結果表明羊蹄甲屬分化時間為59.7 Ma，隨后分化出亞洲支系和美洲支系。通過Rasp軟件的生物地理學分析，發現羊蹄甲屬的祖先分布區可能位于非洲，之后擴散至亞洲和美洲地區。為了更深入探究羊蹄甲屬植物的歷史分布變化，采用HadCM3LBM2.1D模型進行了古生態位模擬。通過結合現代物種和化石記錄的分布數據及古氣候和現代氣候數據，重建了羊蹄甲屬在不同時期的潛在分布區范圍。模擬結果顯示，從始新世至今羊蹄甲屬在非洲、美洲和亞洲的最適宜分布區的范圍雖然經歷了波動，但從未在這三個地區消失。

該研究結合模型模擬、化石證據、以及古地理模型，提出了羊蹄甲屬起源于非洲，隨后可能沿著兩條路線擴散。第一條路線為古新世期間通過科希斯坦-拉達克島弧(Kohistan-Ladakh Island Arc，主要分布在喜馬拉雅山脈的北部，橫跨巴基斯坦的科希斯坦地區和印度的拉達克地區)擴散至青藏高原南部，在漸新世傳播至中國東南部;不晚于新近紀傳播至印度北部。第二條路線為漸新世之后通過北大西洋路橋傳播至美洲。

該研究結果為青藏高原南部作為印度與青藏高原植物區系交流的通道提供了新的證據;為青藏高原是古近紀全球植物區系交流的十字路路口提供了又一有力實證;并為印度板塊和歐亞板塊碰撞早期，喜馬拉雅山脈地區溫暖濕潤的低地環境增加了新證據。

該研究以The oldest fossil record of Bauhinia s. s. (Fabaceae) from the Tibetan Plateau sheds light on itsevolutionary and biogeographic implications為題，發表于國際古生物學專業期刊Journal of Systematic Palaeontology。博士生高毅為第一作者，蘇濤研究員為通訊作者。

圖1  青藏高原南部日喀則地區拉孜縣發現的西藏羊蹄甲(Bauhinia tibetensis Y. Gao et T. Su)

圖2  主成分分析及葉形變異范圍