全球人類學家解不開的謎,線索竟藏在台灣「這植物」?中研院「突破研究」大獲國際矚目!

2018-05-04 16:05

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研究團隊由收集到的構樹樣本中,檢驗出 48 種不同的基因單倍型 (Haplotype)。中國、中南半島、臺灣的構樹,基因單倍型的多樣性相當高,如下圖以各種顏色的圓圈呈現,這麼高的多樣性顯示東亞到中南半島是構樹的原生地。而南太平洋島嶼的多樣性相對低落,以 CP-17 (紅色圓圈)為主。除了太平洋島嶼,具有 CP-17 的構樹僅分佈在臺灣南部。

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由於印尼蘇拉威西、新幾內亞及遠大洋洲等島嶼上攜帶 CP-17 的構樹,均為當地原住民以根部萌櫱(無性繁殖)的構樹,鍾國芳興奮地指著團隊建構的構樹基因單倍型分布圖(見下圖)說明:「臺灣的構樹基因單倍型比較豐富,而南太平洋構樹以 CP-17 占絕大多數,這個單倍型由遺傳分析判斷一定是由臺灣特有的 CP-9 (橘色圓圈)、CP-16 (粉紅色圓圈)演變而來。」

鍾國芳團隊搜集東亞與南太平洋各島嶼的構樹樣本,根據特定葉綠體基因序列分析顯示,這些構樹樣本帶有 48 種不同的單倍型。(圖/pnas,研之有物提供)
鍾國芳團隊搜集東亞與南太平洋各島嶼的構樹樣本,根據特定葉綠體基因序列分析顯示,這些構樹樣本帶有 48 種不同的單倍型。(圖/pnas,研之有物提供)

▲其中 CP-17 單倍型(紅色圓圈)在大洋洲佔大多數,也出現在臺灣南部。圖中右上方可看到,CP-17 由臺灣南部特有的 CP-16 (粉紅色圓圈)、CP-9 (橘色圓圈)演化而來,與臺灣北部、亞洲大陸常見的 CP-1 (綠色圓圈), CP-20 (黃色圓圈)關係較遠。

從生物地理學與遺傳學的觀念來看,基因多樣性較高的區域比較接近族群散布的起點。意即「南太平洋的構樹起源自臺灣。

人工種植的構樹,基因成為歷史的切片

南太平洋的南島語族社會,構樹都是以根部萌櫱,也就是無性繁殖的方式進行人工種植。鍾國芳回憶,之前在復活節島演講時,當地居民看到臺灣構樹開花結果的照片時,居然大吃一驚!

鍾國芳與智利團隊在 2016 年以分子標記證明:太平洋構樹絕大多數都是雌性植株。因為雌雄異株的構樹,在台灣是開花授粉結果、藉種子傳播的有性生殖天然族群;但被帶到南太平洋的構樹是藉無性繁殖的雌性族群。顯示南島語族先祖攜帶構樹旅行時,只帶了雌性植株,因此無法行有性生殖。

構樹的樣貌。右圖的構樹雌花序是大洋洲居民少見的景象。(圖/鍾國芳,研之有物提供)
構樹的樣貌。右圖的構樹雌花序是大洋洲居民少見的景象。(圖/鍾國芳,研之有物提供)

研究團隊透過田野調查和文獻發現,構樹在大洋洲多為人工栽培,許多個體尚未成熟就會被採收作為樹皮布原料,且幾乎沒有採集到雄樹的學術紀錄,因此構樹難以進行有性生殖。而在亞洲分佈廣泛的構樹其實難以適應熱帶的野外環境,需要人工照顧。研究團隊的太平洋構樹樣本都是在人為栽培的環境所採集,除了來自太平洋對岸的智利學者 Andrea Seelenfreund、Daniela Seelenfreund 的密切合作,還有使用許多海外博物館的樣本。

無法靠人類以外的生物跨越海洋、在南太平洋依賴南島語族栽種繁衍、進行無性繁殖,這些因素讓南太平洋的構樹演化史,與南島語族的歷史密切結合。而大洋洲構樹的 CP-17 基因單倍型,僅與臺灣南部同類吻合,排除了這些構樹的祖先來自其他區域如中國大陸、中南半島等地的可能性。

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