全球生物多样性正面临严峻挑战，物种灭绝速率持续攀升，而晚更新世(~129-11.7千年前)的巨型动物灭绝事件深刻影响了当代生物多样性格局。尽管考古证据表明该时期陆生脊椎动物经历了严重种群衰退，但由于气候避难所和物种生活史特征的差异，不同类群的种群变化模式可能大相径庭。更关键的是，关于物种历史种群波动的全球时空格局及其驱动机制仍属未知，这极大限制了我们对物种环境适应能力的认知。
为破解这一科学难题，研究人员对527种现存陆生脊椎动物(含238种哺乳动物、266种鸟类、16种爬行动物和7种两栖动物)展开全基因组分析，通过成对序列马尔可夫共祖(PSMC)方法重建了从20万至1万年前的种群波动历史。研究创新性地将Wallace动物地理区划与标准化Ne效应值(SES-Ne)相结合，揭示了气候与人类活动对生物种群的长短期影响差异。
关键技术包括：1) 基于NCBI数据库筛选527个物种的全基因组数据；2) 使用PSMC方法重建有效种群大小(Ne)历史轨迹；3) 应用物种分布模型(SDMs)模拟12个历史时期的适宜栖息地；4) 通过动态时间规整(DTW)算法对种群波动模式进行聚类分析；5) 采用空间混合效应模型(spaMMs)量化环境因子影响。
【结果】
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种群历史的时间波动模式：
所有类群在末次盛冰期(LGM)均经历种群衰退，但LGM后鸟类和两栖类呈现扩张，而哺乳类和爬行类持续衰退。飞行能力强的类群(如迁徙鸟类)表现出更强的气候适应韧性。 -
种间种群历史波动分类：
通过时间序列聚类将527个物种的Ne动态划分为13种模式，其中9.5%的物种在更新世-全新世边界(PHB)达到种群峰值，且保护状态与波动模式无显著关联。 -
物种丰富度与种群历史的时空格局：
Ne热点区随时间发生规律性转移：从120-70千年前的新热带界，到60-30千年前的非洲热带界，最终至1万年前的旧北界。这些热点区与已知冰川避难所(如安第斯山脉)和生物多样性热点(如巴西塞拉多)高度重叠。 -
种群历史时空格局的影响因素：
气候因子(年均温、降水)对Ne具有长期影响，其中中高纬度地区在40-10千年前呈现温度与SES-Ne的负相关；人类干扰仅在更新世-全新世边界对旧北界、澳洲界等特定区域产生显著负面影响。
【结论与意义】
该研究首次系统揭示了晚更新世陆生脊椎动物种群波动的全球异质性：1) 验证了Vellend群落生态学理论，证明环境过滤(environmental filtering)和扩散能力的差异是塑造不同类群响应模式的核心机制；2) 创建了SES-Ne量化体系，为识别历史生物多样性热点和冰川避难所提供基因组学依据；3) 阐明气候振荡频率(如Dansgaard-Oeschger事件)通过调节选择压力强度影响种群动态；4) 证实人类干扰的影响具有明显地理局限性，主要作用于更新世-全新世过渡期的高纬度地区。
发表于《SCIENCE ADVANCES》的这项研究，不仅为理解历史生物多样性演变提供了新视角，更重要的是建立了评估物种遗传脆弱性的创新框架。研究者特别指出，当前生物保护策略应充分考虑物种在历史气候剧变中的适应轨迹，这对制定应对未来气候变化的保护政策具有重要指导价值。
