鼠兔(Pikas)是高度适应于高海拔高寒低氧环境的动物,对环境变化特别敏感,是反映当地环境变化的理想指示类群。高原鼠兔(Ochotona curzoniae)主要分布在青藏高原海拔3000-5000米的高山草甸、草甸草原或荒漠草原;而间颅鼠兔(O.cansus)主要分布在青藏高原东部边缘地区海拔2700-3800米,毗邻高山草甸的灌丛地开阔地带。两者是研究青藏高原及周边地区小型哺乳动物谱系生物地理学的理想代表类群,其种群结构和消长历史可为揭示这些区域的独特地质地貌和环境变迁对当地生物类群演化进程的影响提供重要线索。本研究基于多个线粒体基因(包括COI、Cytb、t RNA-Thr、t RNA-Pro、D-loop控制区部分序列共计2417 bp)对高原鼠兔和间颅鼠兔的种群遗传结构和历史演化动态进行了研究。结果显示,高原鼠兔的种群有五个分化明显的支系(L1-L5):L1分布在青藏高原南部的雅鲁藏布江以南地区,L2主要分布在青藏高原东北部的柴达木盆地以东地区,L3主要分布在青藏高原东南部,L4仅包含阿尼玛卿山地区的三个样点样本,L5主要分布在青藏高原西南部,青藏高原中部的三个样点样本分散于L3/L4/L5三个支系中。其中L1即雅鲁藏布江以南支系与其它地区种群分歧最深,L2次之,L3、L4、L5之间分歧较浅,L1与其它种群主要由雅鲁藏布江隔离,L2与其它种群之间的阻隔主要是柴达木盆地和共和盆地。间颅鼠兔的地理种群分为两个支系(L1、L2):L1仅包括分布在岷山山系东部的甘肃白水江(BSJ)和四川唐家河(TJH)这两个采样点种群的样本;L2包括其余12个采样点的样本,包括岷山以西的青藏高原东部所有种群和陕西、山西的孤立种群。L1和L2之间最大阻隔是青藏高原东部边界的岷山山系。高原鼠兔种群历史上经历了四次较大的分化,依次是0.74Ma,0.31Ma,0.28Ma,0.19Ma左右,这些时间点与间颅鼠兔种群内部三次较大的分化的时间点一致(依次为0.72 Ma,0.32 Ma,0.12 Ma左右),都与造成青藏高原剧烈隆起的昆黄运动(1.10-0.60Ma)和共和运动(0.15Ma)发生时间具有明显的相关性,推测是青藏高原剧烈隆起造成了两种鼠兔的种内分化。高原鼠兔种群遗传多样性空间分布格局呈现东南部边缘种群低,高原面上种群高的格局,与假设的避难所种群遗传多样性高,扩张区域遗传多样性低的格局正好相反,也与前人在研究中提出遗传多样性随纬度升高而降低的理论不同。这也反映了青藏高原地区独特的地质地貌和冰期气候对当地物种的影响与欧洲和北美并不相同。间颅鼠兔遗传多样性最高的地区是分布区中部白水江所在的岷山山系以东,这与避难地遗传多样性更高的理论相一致。基于扩展贝叶斯天空曲线、中性检验以及生态位模型的分析揭示高原鼠兔种群与间颅鼠兔种群历史动态具有明显的不同:在末次间冰期后,高原鼠兔种群经历了明显的种群扩张,而间颅鼠兔种群基本上保持稳定。然而二者在末次盛冰期后都发生了种群退缩,特别是近期退缩加剧。对两种鼠兔末次间冰期(LIG)、末次盛冰期(LGM)、现在(Current)和未来(Future)四个时期的潜在适宜分布区进行了生态位模型的结果显示,高原鼠兔种群的适宜分布区在LIG最小,LGM最大,与EBSP预测的高原鼠兔种群历史动态趋势相呼应。EBSP结果显示在末次间冰期后高原鼠兔种群开始增长,到LGM时种群数量达到最大,LGM之后种群数量开始下降,但其未来与现今相比变化不大。然而,与高原鼠兔相比不同的是间颅鼠兔种群的适宜分布区在四个时期的变化均不大。我们推测造成二者谱系地理格局不同的主要原因是二者所栖息的环境不同。高原鼠兔栖息在较匀质的高原面环境中,周期性的冰期旋回可能对其产生了显著的影响,因而高原鼠兔的分布区在不同历史时期发生了大面积的退缩或扩张。在这个过程中,高原面上的种群内部的基因交流增多,从而弱化了高原面上各个支系之间的地理分歧程度。相反,高原边缘地区的的鼠兔分布海拔相对较低,受冰期影响较小,但受到地理阻隔的作用较大,因而长时间缺乏与其它种群之间的基因交流,导致其分化较深,从而形成了较独特的支系。与高原鼠兔不同的是间颅鼠兔栖息于异质性高的高山环境中,面对气候变化可做垂直距离的迁徙,所以其种群总体上保持稳定,没有发生大范围的扩张与退缩,其种群内部各个支系之间的基因交流较少,从而导致种群内部各个支系较深的地理分歧。本文首次对间颅鼠兔这个物种的详细分布以及种群结构和历史动态进行了研究,对了解这个物种的分布和种内分化都有新的意义。对高原鼠兔的研究增加了多个线粒体基因和采样点,结合种群历史动态分析对其种群遗传结构提出新见解。响应于近期的全球气候变暖,两种鼠兔本身已经进入种群衰减阶段,大规模的灭鼠可能会进一步加速它们的灭绝。