Le changement climatique du Tertiaire et du Pléistocène a entraîné des changements dans la répartition des espèces végétales, conduisant à des cas de divergence et de spéciation. Plus tard, certaines de ces espèces sont entrées en contact secondaire et se sont formées hybrides. L'archipel japonais abrite de nombreux exemples de ces modèles évolutifs complexes entre les espèces japonaises et leurs homologues continentales, un phénomène renforcé par la formation répétée de ponts terrestres entre la péninsule coréenne et l'ouest du Japon à la fin du Tertiaire et au Pléistocène.

L'arbuste d'Asie de l'Est Magnolia sieboldii est une de ces espèces, avec deux sous-espèces : Japon, qui se trouve dans l'est de la Chine et l'ouest du Japon, et sieboldii, qui se trouve principalement dans la péninsule coréenne. La proximité de leurs aires de répartition suggère soit une divergence récente suivie d'une spéciation rapide, soit un contact secondaire avec une hybridation post-divergence.

Dans un article récent publié dans Annals of Botany, les auteurs Satoshi Kikuchi et Yoko Osone ont tenté de découvrir l'histoire évolutive des deux sous-espèces, y compris quand les deux ont divergé, si une hybridation secondaire a eu lieu et comment chacun a modifié sa distribution pour survivre au Pléistocène. Les chercheurs ont utilisé des gènes nucléaires à faible nombre de copies, de l'ADN de chloroplaste et des microsatellites, ainsi qu'une modélisation de niche écologique.

Les analyses génétiques ont révélé une importante subdivision génétique est-ouest, mais avec des limites des pools génétiques incongrues entre les différents gènes. Seuls les gènes nucléaires à faible nombre de copies délimitaient la sous-espèce réelle. Cette incongruité est généralement le résultat soit d'une hybridation ancienne, soit d'un tri de lignée incomplet, bien que les analyses n'aient pas pu déterminer lequel dans ce cas. "[P]o identifier le scénario évolutif qui a conduit à l'incongruence phylogénétique dans M.sieboldii, des informations génomiques plus détaillées et des méthodes de simulation plus efficaces, telles que des simulations dans le temps, sont nécessaires dans une étude future », écrivent les auteurs.

La divergence des sous-espèces a été estimée à environ il y a quatre millions d'années, au Pliocène. La modélisation des niches écologiques a montré une différenciation significative des niches, les précipitations hivernales étant un facteur majeur de cette différenciation. Sous-espèce Japon nécessite des environnements plus humides avec des précipitations hivernales plus élevées, tandis que subsp. sieboldii vit dans un environnement plus sec et plus continental. "M.sieboldii les sous-espèces poussent généralement dans des zones de végétation allant des forêts de conifères tempérées froides supérieures aux forêts de conifères tempérées froides inférieures », écrivent les auteurs. "Au cours du dernier cycle glaciaire, on prévoyait que les deux sous-espèces persisteraient dans des distributions latitudinales stables en migrant vers des altitudes plus basses."