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纯种江西大鲵的发现为中国大鲵保护带来新的希望

媒体:宠物大轰趴  作者:内详
专业号:中国大鲵 2022/7/9 10:49:46

图1江西大鲵Andrias jiangxiensissp. nov.自然生境:水下拍摄成体大鲵与共栖鱼类

拍摄者:易木荣;地点:江西自然保护区

对物种种群的了解和物种的正确划分是濒危物种保护的基础。缺乏科学认识和指导的保护行动有可能反而会加速物种的灭绝。

中国大鲵复合种(Andrias davidianus s.l.)是一个不幸的实例:尽管我国政府对中国大鲵的保护给予高度重视,并且采取了有力的保护行动,诸如建立各级保护区、长期开展增殖放流等,但这些行动均是基于学界长期对其“一个物种”的认知。

由于基因组技术的发展和应用,使得我们前期意外地发现中国大鲵由5~8个遗传分化显著的物种组成(线粒体分化时间估计近似人与黑猩猩、大猩猩之间的差异)。

商业经济化养殖造成了中国大鲵全国范围内的人为物种迁移和杂交,大部分引入种群(陕西)的增殖放流行动反而加速了需要被保护群体的遗传混杂(Yanet al. 2018. Curr Biol)。

大鲵现状:野生纯种自然种群难觅,但大量混合个体囤积在商业养殖场中(Luet al. 2020. Science)。

换言之,不科学的保护行动可能反而会加速过去未曾被认识的小种群物种的灭绝。

大鲵

中国大鲵的保护陷入极大的困境之中。

尽管在过去已经正式描述了两个物种,即传统的中国大鲵A. davidianus(Blanchard, 1871) 和新近恢复有效性的华南大鲵A. sligoi(Bòulenger, 1924)(Turveyet al. 2019. Ecol Evol)。然而,无论是这两个已定名的物种,还是其它未被描述的物种,最大的问题是,当前的物种分布范围和种群大小都不得而知,这就使得目前的保护行动难以开展。

值得注意的是,虽然最近一次较大范围的野外调查中存在保护区等区域的覆盖不够完整、遗传标记的使用也不完善等缺陷,但总体上反映了一个令人担忧的趋向——即全国各地的种群基本上都已受到人工养殖最为成功的陕西群体的影响。野外捕捉的个体,经国家濒科委委员车静研究员团队的鉴定,其母系来源均为“陕西种群”(Turveyet al. 2018. Curr Biol)。

大鲵

寻找到未受杂交污染的大鲵原生种群,进而确定各物种的分布和濒危状况,是突破当下保护困境的关键。

图2 保护区开展溯溪式调查(拍摄者:彭勇)

经过长期不懈的努力,近期国家濒科委委员车静研究员团队等在江西省靖安县内发现纯的大鲵野生种群。综合形态学和遗传分化证据,研究人员将其描述为一新种——江西大鲵Andrias jiangxiensissp. nov.。

大鲵

江西大鲵是目前我国首个遗传身份明确且野外稳定繁殖的大鲵纯种种群。基因组水平数据(简化基因组SNPs)分析结果,支持该种群遗传分化显著,且未受到其他省区大鲵的杂交污染。

图3 江西大鲵的遗传分析

注:A:基于线粒体基因COI的简化系统发育树(修改自Yanet al., 2018),其中U2进化支代表江西大鲵单倍型,D进化支代表华南大鲵单倍型,中国大鲵所在进化支尚不确定;B:基于简化基因组SNPs位点构建的最大似然树,淡紫色背景代表U2进化支(江西大鲵);C:基于简化基因组SNPs位点遗传组分混合分析 (K=2-8, 最适 K=7)。星号(*)表示来自大杞山的18个野外个体,包括成体,亚成体以及幼体;淡紫色菱形(◇)表示来源养殖场的个体。

大鲵

同时,这也是我国第一个可记录大鲵完整自然生活史的野外种群,为系统收集物种的基础生物学和栖息地生态学等数据提供了宝贵的机会。这些数据将是评估其濒危程度、制定相应保护行动计划的重要依据。

图4江西大鲵皮下植入PIT标记,给个体办“身份证”(拍摄者:卢宸祺)

研究团队采用标记-重捕的方法,在为期18个月的野外监测过程中,共记录到成体、亚成体和新孵化的幼鲵在内的700余尾个体,并连续两年观察到野外繁殖。

图5 江西大鲵野外出苗点(拍摄者:易木荣)

A. 野外繁殖洞穴出口及幼鲵觅食地点;B. 新孵化幼鲵及共栖沼虾、鱼类。

成体和亚成体的目击频率高达2尾/人·时,这一结果显著高于保护区外的目击频率(0.06尾/人·时),甚至高于日本大鲵(0.83尾/人·时)和美洲大鲵(0.45尾/人·时)的野外目击频率。

图6 野外调查目击频率

注:单位每人每小时大鲵目击数量(CPUE)变化图,自2020年9月至2022年3月,每人每小时目击大鲵成体和亚成体个体数量变化。

大鲵

目前调查显示江西大鲵种群是一个单点分布的孤立种群。

A

B

图7 江西大鲵栖息地自然生境

A. 夏季(拍摄者:彭勇);B. 冬季(拍摄者:易木荣)。

江西大鲵种群所在的栖息地水域面积仅约36 km2。在夏季,栖息地上游溪流会经历短暂的山洪;冬季则常因枯水而断流,导致生境破碎化;由于下游被人工修建的水坝阻隔,再无合适的大鲵栖息地。

因此,这一种群也可能由于数量较少、相对孤立以及栖息地环境变动等因素而变得岌岌可危,亟需建立相应的保护行动计划,开展抢救性保护工作。

大鲵

此外,该研究通过综合考察和比较研究提示,相较于通常以水域范围设置的水生生物保护区,自然保护区设置若能囊括整个山、水生态系统,则可更加有效地保护大鲵野外种群。同时,这项研究凸显出综合野外监测和群体基因组分析手段对调查大鲵野外种群及明确遗传身份的必要性。

纯种江西大鲵的发现为中国大鲵的保护带来了新的希望。今后,在全国范围(重点关注保护区)进一步开展系统的野外调查,有望能发现更多类似的纯种野生群体。在深入研究的基础上,采取科学有效的保护举措,可避免有些物种在被描述之前就走向灭绝。

该研究也为那些受人类活动影响(如人为迁移,过度利用等)而濒临灭绝的物种制定和调整保护计划提供了参考和示范。

大鲵

该研究以“Discovery of a wild, genetically pure Chinese giant salamander creates new conservation opportunities”为题,今天发表于Zoological Research期刊。中国科学院昆明动物研究所柴静副研究员、博士研究生卢宸祺、易木荣为论文共同第一作者,车静研究员、张亚平院士和Robert Murphy教授为本文共同通讯作者。本研究由中国科学院昆明动物研究所车静团队牵头,江西省科学院生物资源研究所戴年华团队及江西九岭山国家级自然保护区管理局合作开展,其他参加单位包括中国科学院水生生物研究所、江西靖安县农业农村局等。

参考文献

Chai J, Lu CQ, Yi MR, Dai NH, Weng XD, Di MX, Peng Y, Tang Y, Shan QH, Wang K, Liu HZ, Zhao HP, Jin JQ, Cao RJ, Lu P, Luo LC, Murphy RW, Zhang YP, Che J. 2022. Discovery of a wild, genetically pure Chinese giant salamander creates new conservation opportunities. Zool Res, 43(3): 469-480.

Lu CQ, Chai J, Murphy RW, Che J. 2020. Giant salamanders: Farmed yet endangered. Science, 367(6481): 989-989.

Turvey ST, Chen S, Tapley B, Wei G, Xie F, Yan F, Yang J, Liang Z, Tian H, Wu M, Okada S, Wang J, Lu J, Zhou F, Papworth SK, Redbond J, Brown T, Che J, Cunningham AA. 2018. Imminent extinction in the wild of the world's largest amphibian. Curr Biol, 28(10): R592-R594.

Turvey ST, Marr MM, Barnes I, Brace S, Tapley B, Murphy RW, Zhao E, Cunningham AA. 2019. Historical museum collections clarify the evolutionary history of cryptic species radiation in the world's largest amphibians. Ecol Evol, 9(18): 10070-10084.

Yan F, Lu J, Zhang B, Yuan Z, Zhao H, Huang S, Wei G, Mi X, Zou D, Xu W, Chen S, Wang J, Xie F, Wu M, Xiao H, Liang Z, Jin J, Wu S, Xu C, Tapley B, Turvey ST, Papenfuss TJ, Cunningham AA, Murphy RW, Zhang Y, Che J. 2018. The Chinese giant salamander exemplifies the hidden extinction of cryptic species. Curr Biol, 28(10): R590-R592.

国家濒科委委员

车静

中国科学院昆明动物研究所研究员。主要从事两栖爬行动物多样性形成、演化、适应机制以及濒危物种保护等研究工作。

国家濒科委

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