學位論文
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Item 異域種化與過去種間基因交流形塑臺灣攀蜥的演化歷史(2024) 林宗翰; Lin, Tzong-Han自達爾文時期以來，物種形成一直是生態演化學者熱衷探索的議題。地理阻隔造成的異域種化是早期被用來解釋分化機制的假說之一，而有限的播遷能力亦被認為會限制物種的活動距離，並強化遺傳上的分化。然而，最近的研究結果表明這僅涉及種化過程的一部分，而雜交物種起源或二次接觸的基因滲入也同樣影響物種分化的過程。在本研究中，我的目標是檢測臺灣產龍蜥屬(Diploderma)的種化過程中是否受到地理阻隔與基因交流事件的影響。這個類群包括五個播遷能力不佳且具有高度形態多樣性的物種，其中多個物種被視為具有潛在的雜交事件或隱蔽種。我們首先透過親緣分析顯示了種內與種間的高度分化，並發現分化情形和族群分布有關，顯示地理距離和地形的潛在影響。使用粒線體和核基因序列進行的物種界定分析則顯示了不一致的結果。為了更進一步了解龍蜥的遺傳結構，我們使用雙重酶切DNA 定序技術(ddRAD)進行了多個族群結構分析，一致地得到了七個分群。我們發現在部份共域物種存在過去的遺傳滲入事件，包括短肢龍蜥(D. brevipes)的北部族群和多稜龍蜥(D. polygonatum)的西部族群，以及短肢龍蜥的中部到南部族群和牧氏龍蜥(D. makii)。我們也檢測了雜交地區族群的形態和生態棲位，發現共有的形態特徵和介於之間的生態棲位。藉由多物種溯祖與遺傳滲入模型(MSCi)估算了這些遺傳滲入事件的時間和方向，發現同時具有分化前和分化後基因流事件的模型具有最高的機率。總結來說，我們發現這些高度分化的物種有三次主要的古老基因流事件。這些事件發生在物種分化的初期，並造成形態和氣候棲位上的混雜，而直到生殖隔離的強化，才中斷了種間雜交事件。這項研究的發現提供了散佈能力有限的物種仍具有種化期間基因交流的例子，也有助於我們了解這些特有物種的種化歷史，並提供未來研究的方向和保育相關的資訊。Item 利用多基因座遺傳資訊與溯祖理論推論種化模式:以草蜥屬為例(2012) 曾書萍; Shu-Ping Tseng異域種化描述兩族群在受到地理阻隔之後，由於基因交流中斷，變異在兩族群內逐漸累積，因而導致種化的發生。過去認為基因交流的存在會弭平兩個族群的差異，因此異域種化一直被視為物種形成的典型模式。然而近年來的證據顯示種化的過程在有少量基因交流的情況下仍然可能發生，這一類非典型的種化模式(如鄰域種化及同域種化)也因此逐漸受到演化學家的重視。本研究旨在檢測翠斑草蜥（Takydromus viridipunctatus）、鹿野草蜥（T. luyeanus）、雪山草蜥（T. hsuehshanensis）三種草蜥分化期間的基因交流量，以推論此三種草蜥的種化模式。我們利用454高通量定序技術取得翠班及鹿野草蜥的cDNA序列，篩選出20組核基因的分子標記，並利用Isolation with migration analysis（IMA2）程式與approximate Bayesian computation（ABC）方法進行分析，以推估三種草蜥種化過程中的基因交流量，並釐清基因交流發生的時間點。結果發現三種草蜥在分化過程中的基因交流值顯著偏離零，顯示種化過程中保有一定程度的基因交流，典型的異域種化模型被拒絕。而ABC的分析結果則顯示翠斑草蜥及鹿野草蜥基因交流的時間發生在分化之後，並持續了一段時間，之後基因交流停止至現今。這個結果顯示IMA2所偵測的基因交流來自早期基因交流的模式，而非因為二次接觸造成的近期交流。總結來說，鄰域種化模式比異域種化模式更適合描述這三個物種的種化模式。Item 台灣產溪狡蛛(跑蛛科，狡蛛屬)之族群遺傳及親緣地理關係之探討(2007) 羅英元地理隔離造成生物族群間的分化，一直是近年來生物學上亟欲探討的問題之一。台灣的中央山脈地形崎嶇且縱貫台灣，加上河流東西走向的切割，對於台灣許多物種而言都是天然的地理屏障。由於台灣的蜘蛛學研究處於剛起步階段，對於蜘蛛是否會因台灣地形的阻隔而有族群分化的現象，仍須進一步探討。溪狡蛛（Dolomedes raptor Bösenberg& Strand, 1906）為一中大型蜘蛛，廣泛分布於台灣中低海拔各地，平時不結網，棲息環境侷限於溪流、溪澗等有流水的環境。一般認為許多昆蟲和蜘蛛具有良好的擴散能力而較不易被地形所阻隔，但溪狡蛛由於生活環境侷限、加上沒有牽絲空飄的行為，種種特性顯示其擴散能力不佳，因此可能受到台灣地形隔離而影響族群間的交流，正好適合作為探討族群遺傳以及親緣地理的材料。 本研究利用粒線體中cytochrome oxidase subunit I（COI）部分序列來進行族群遺傳結構之探討，共分析了21個樣點、153隻個體，取得序列長度617bp，包括34個變異位點、23個基因型。由AMOVA分析得知台灣地區溪狡蛛的遺傳結構在族群間有顯著的差異，由neighbor-joining以及maximum parsimony親緣關係樹型圖皆顯示可將台灣地區溪狡蛛分為北部、中南部和東部三大系群，除了中部和南部、中部和中北部族群間的遺傳分化指數較低（FST = 0.10299~ 0.26042）之外其餘族群間遺傳分化指數都偏高，特別是東部與其他族群間的遺傳分化指數皆大於0.79，顯示台灣地區溪狡蛛族群間基因交流受到山脈和水系的阻隔而有類似台灣一些初級性淡水魚「區域性分化」的現象，表示溪狡蛛的分化模式和人面蜘蛛這類結網性、具有良好擴散能力的物種截然不同。中部和南部族群間的基因交流順暢，推測和中南部地勢平坦、水系複雜以及人工渠道的開鑿有關。 由minimum spanning network顯示東部族群是由北部擴散而來，且遺傳多樣性較低，推測過去曾受到強烈瓶頸效應和創始者效應的影響。 溪狡蛛大多分布在中央山脈以西且和生活習性相似的褐腹狡蛛少有共域棲息的現象，推測可能因為溪狡蛛較不適應東部湍急溪流、以及擴散到東部不易等因素所造成。溪狡蛛已有顯著遺傳結構的分化，因此棲地的保存仍為當務之急。