純種江西大鯢的發(fā)現(xiàn)為中國大鯢保護帶來新的希望

圖1 江西大鯢Andrias jiangxiensis sp. nov.自然生境:水下拍攝成體大鯢與共棲魚類
拍攝者:易木榮;地點:江西自然保護區(qū)
對物種種群的了解和物種的正確劃分是瀕危物種保護的基礎(chǔ)。缺乏科學認識和指導的保護行動有可能反而會加速物種的滅絕。
中國大鯢復合種(Andrias davidianus s.l.)是一個不幸的實例:盡管我國政府對中國大鯢的保護給予高度重視,并且采取了有力的保護行動,諸如建立各級保護區(qū)、長期開展增殖放流等,但這些行動均是基于學界長期對其“一個物種”的認知。
由于基因組技術(shù)的發(fā)展和應用,使得我們前期意外地發(fā)現(xiàn)中國大鯢由5~8個遺傳分化顯著的物種組成(線粒體分化時間估計近似人與黑猩猩、大猩猩之間的差異)。
商業(yè)經(jīng)濟化養(yǎng)殖造成了中國大鯢全國范圍內(nèi)的人為物種遷移和雜交,大部分引入種群(陜西)的增殖放流行動反而加速了需要被保護群體的遺傳混雜(Yan et al. 2018. Curr Biol)。
大鯢現(xiàn)狀:野生純種自然種群難覓,但大量混合個體囤積在商業(yè)養(yǎng)殖場中(Lu et al. 2020. Science)。
換言之,不科學的保護行動可能反而會加速過去未曾被認識的小種群物種的滅絕。
大鯢
中國大鯢的保護陷入極大的困境之中。
盡管在過去已經(jīng)正式描述了兩個物種,即傳統(tǒng)的中國大鯢A. davidianus (Blanchard, 1871) 和新近恢復有效性的華南大鯢A. sligoi (Bòulenger, 1924)(Turvey et al. 2019. Ecol Evol)。然而,無論是這兩個已定名的物種,還是其它未被描述的物種,最大的問題是,當前的物種分布范圍和種群大小都不得而知,這就使得目前的保護行動難以開展。
值得注意的是,雖然最近一次較大范圍的野外調(diào)查中存在保護區(qū)等區(qū)域的覆蓋不夠完整、遺傳標記的使用也不完善等缺陷,但總體上反映了一個令人擔憂的趨向——即全國各地的種群基本上都已受到人工養(yǎng)殖最為成功的陜西群體的影響。野外捕捉的個體,經(jīng)國家瀕科委委員車靜研究員團隊的鑒定,其母系來源均為“陜西種群”(Turvey et al. 2018. Curr Biol)。
大鯢
尋找到未受雜交污染的大鯢原生種群,進而確定各物種的分布和瀕危狀況,是突破當下保護困境的關(guān)鍵。

圖2 保護區(qū)開展溯溪式調(diào)查(拍攝者:彭勇)
經(jīng)過長期不懈的努力,近期國家瀕科委委員車靜研究員團隊等在江西省靖安縣內(nèi)發(fā)現(xiàn)純的大鯢野生種群。綜合形態(tài)學和遺傳分化證據(jù),研究人員將其描述為一新種——江西大鯢Andrias jiangxiensis sp. nov.。
大鯢
江西大鯢是目前我國首個遺傳身份明確且野外穩(wěn)定繁殖的大鯢純種種群。基因組水平數(shù)據(jù)(簡化基因組SNPs)分析結(jié)果,支持該種群遺傳分化顯著,且未受到其他省區(qū)大鯢的雜交污染。

圖3 江西大鯢的遺傳分析
注:A:基于線粒體基因COI的簡化系統(tǒng)發(fā)育樹(修改自Yan et al., 2018),其中U2進化支代表江西大鯢單倍型,D進化支代表華南大鯢單倍型,中國大鯢所在進化支尚不確定;B:基于簡化基因組SNPs位點構(gòu)建的最大似然樹,淡紫色背景代表U2進化支(江西大鯢);C:基于簡化基因組SNPs位點遺傳組分混合分析 (K=2-8, 最適 K=7)。星號(*)表示來自大杞山的18個野外個體,包括成體,亞成體以及幼體;淡紫色菱形(◇)表示來源養(yǎng)殖場的個體。
大鯢
同時,這也是我國第一個可記錄大鯢完整自然生活史的野外種群,為系統(tǒng)收集物種的基礎(chǔ)生物學和棲息地生態(tài)學等數(shù)據(jù)提供了寶貴的機會。這些數(shù)據(jù)將是評估其瀕危程度、制定相應保護行動計劃的重要依據(jù)。

圖4 江西大鯢皮下植入PIT標記,給個體辦“身份證”(拍攝者:盧宸祺)
研究團隊采用標記-重捕的方法,在為期18個月的野外監(jiān)測過程中,共記錄到成體、亞成體和新孵化的幼鯢在內(nèi)的700余尾個體,并連續(xù)兩年觀察到野外繁殖。

圖5 江西大鯢野外出苗點(拍攝者:易木榮)
A. 野外繁殖洞穴出口及幼鯢覓食地點;B. 新孵化幼鯢及共棲沼蝦、魚類。
成體和亞成體的目擊頻率高達2尾/人·時,這一結(jié)果顯著高于保護區(qū)外的目擊頻率(0.06尾/人·時),甚至高于日本大鯢(0.83尾/人·時)和美洲大鯢(0.45尾/人·時)的野外目擊頻率。

圖6 野外調(diào)查目擊頻率
注:單位每人每小時大鯢目擊數(shù)量(CPUE)變化圖,自2020年9月至2022年3月,每人每小時目擊大鯢成體和亞成體個體數(shù)量變化。
大鯢
目前調(diào)查顯示江西大鯢種群是一個單點分布的孤立種群。

A

B
圖7 江西大鯢棲息地自然生境
A. 夏季(拍攝者:彭勇);B. 冬季(拍攝者:易木榮)。
江西大鯢種群所在的棲息地水域面積僅約36 km2。在夏季,棲息地上游溪流會經(jīng)歷短暫的山洪;冬季則常因枯水而斷流,導致生境破碎化;由于下游被人工修建的水壩阻隔,再無合適的大鯢棲息地。
因此,這一種群也可能由于數(shù)量較少、相對孤立以及棲息地環(huán)境變動等因素而變得岌岌可危,亟需建立相應的保護行動計劃,開展搶救性保護工作。
大鯢
此外,該研究通過綜合考察和比較研究提示,相較于通常以水域范圍設(shè)置的水生生物保護區(qū),自然保護區(qū)設(shè)置若能囊括整個山、水生態(tài)系統(tǒng),則可更加有效地保護大鯢野外種群。同時,這項研究凸顯出綜合野外監(jiān)測和群體基因組分析手段對調(diào)查大鯢野外種群及明確遺傳身份的必要性。
純種江西大鯢的發(fā)現(xiàn)為中國大鯢的保護帶來了新的希望。今后,在全國范圍(重點關(guān)注保護區(qū))進一步開展系統(tǒng)的野外調(diào)查,有望能發(fā)現(xiàn)更多類似的純種野生群體。在深入研究的基礎(chǔ)上,采取科學有效的保護舉措,可避免有些物種在被描述之前就走向滅絕。
該研究也為那些受人類活動影響(如人為遷移,過度利用等)而瀕臨滅絕的物種制定和調(diào)整保護計劃提供了參考和示范。
大鯢
該研究以“Discovery of a wild, genetically pure Chinese giant salamander creates new conservation opportunities”為題,今天發(fā)表于Zoological Research期刊。中國科學院昆明動物研究所柴靜副研究員、博士研究生盧宸祺、易木榮為論文共同第一作者,車靜研究員、張亞平院士和Robert Murphy教授為本文共同通訊作者。本研究由中國科學院昆明動物研究所車靜團隊牽頭,江西省科學院生物資源研究所戴年華團隊及江西九嶺山國家級自然保護區(qū)管理局合作開展,其他參加單位包括中國科學院水生生物研究所、江西靖安縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局等。
本研究得到中國科學院科技服務(wù)網(wǎng)絡(luò)計劃(STS計劃)區(qū)域重點項目、中國科學院戰(zhàn)略性先導科技專項(B類)(XDB31000000)的共同資助。同時也獲得中國西南野生生物種質(zhì)資源庫動物分庫(國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施專項),及江西省科學院杰出青年人才培育計劃項目(2021YSBG50008)的支持。

國家瀕科委委員
車靜
中國科學院昆明動物研究所研究員。主要從事兩棲爬行動物多樣性形成、演化、適應機制以及瀕危物種保護等研究工作。
來源
國家瀕科委
微信號:cwcawx
中國野生動物保護協(xié)會
投稿信箱:cwcaweixin@sina.com


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