純種江西大鯢的發(fā)現(xiàn)為中國大鯢保護(hù)帶來新的希望

圖1江西大鯢Andrias jiangxiensissp. 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(hù)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(hù)的基礎(chǔ)。缺乏科學(xué)認(rèn)識和指導(dǎo)的保護(hù)行動有可能反而會加速物種的滅絕。
中國大鯢復(fù)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(hù)給予高度重視,并且采取了有力的保護(hù)行動,諸如建立各級保護(hù)區(qū)、長期開展增殖放流等,但這些行動均是基于學(xué)界長期對其“一個物種”的認(rèn)知。
由于基因組技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)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(jì)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(hù)群體的遺傳混雜(Yanet 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(Luet al. 2020. Science)。
換言之,不科學(xué)的保護(hù)行動可能反而會加速過去未曾被認(rèn)識的小種群物種的滅絕。
大鯢
中國大鯢的保護(hù)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(fù)有效性的華南大鯢A. sligoi(Bòulenger, 1924)(Turveyet 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(dāng)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(hù)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(hù)區(qū)等區(qū)域的覆蓋不夠完整、遺傳標(biāo)記的使用也不完善等缺陷,但總體上反映了一個令人擔(dān)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(tuán)隊的鑒定,其母系來源均為“陜西種群”(Turveyet al. 2018. Curr Biol)。
大鯢
尋找到未受雜交污染的大鯢原生種群,進(jìn)而確定各物種的分布和瀕危狀況,是突破當(dāng)下保護(hù)困境的關(guān)鍵。

圖2 保護(hù)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(tuán)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(xué)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 jiangxiensissp. 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?;蚪M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Yanet al., 2018),其中U2進(jìn)化支代表江西大鯢單倍型,D進(jìn)化支代表華南大鯢單倍型,中國大鯢所在進(jìn)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(jìn)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(xué)和棲息地生態(tài)學(xué)等數(shù)據(jù)提供了寶貴的機(jī)會。這些數(shù)據(jù)將是評估其瀕危程度、制定相應(yīng)保護(hù)行動計劃的重要依據(jù)。

圖4江西大鯢皮下植入PIT標(biāo)記,給個體辦“身份證”(拍攝者:盧宸祺)
研究團(tuán)隊采用標(biāo)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(dá)2尾/人·時,這一結(jié)果顯著高于保護(hù)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(dǎo)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(yīng)的保護(hù)行動計劃,開展搶救性保護(hù)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(hù)區(qū),自然保護(hù)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(hù)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(hù)帶來了新的希望。今后,在全國范圍(重點關(guān)注保護(hù)區(qū))進(jìn)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(xué)有效的保護(hù)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(hù)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(xué)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(xué)院昆明動物研究所車靜團(tuán)隊牽頭,江西省科學(xué)院生物資源研究所戴年華團(tuán)隊及江西九嶺山國家級自然保護(hù)區(qū)管理局合作開展,其他參加單位包括中國科學(xué)院水生生物研究所、江西靖安縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局等。
參考文獻(xiàn)
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國家瀕科委委員
車靜
中國科學(xué)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(yīng)機(jī)制以及瀕危物種保護(hù)等研究工作。
國家瀕科委
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