圖為研究揭示中國大鯢至少存在5個不同物種 中科院供圖
新華網北京5月22日電(王瑩)記者從中國科學院獲悉,由中科院昆明動物研究所領銜的國際科研團隊在中國大鯢遺傳多樣性與保護研究上取得重要進展:研究基于基因組水平數據揭示中國大鯢至少由5個物種(有可能為8個)組成,這一成果打破了此前學界一直以來認為的“中國大鯢是一個物種”的結論,對今后我國大鯢的保護策略提供了新的科學指導和依據。研究成果于北京時間5月22日零時在國際期刊《當代生物學》上發表。
中國大鯢(Andrias davidianus)俗稱“娃娃魚”,為中國特有珍稀野生動物,也是世界現存兩棲類中體型最大的物種,體長可達2米。據科研人員介紹,中國大鯢與日本大鯢及美洲大鯢共同組成了兩棲類中的隱鰓鯢科(Cryptobrachidae)。該科的起源可以追溯到侏羅紀時代(約160 Mya)。因而,中國大鯢具有極高的進化獨特性(Evolutionary distinctive),在全球生物多樣性資源保護中占據重要的地位,堪稱“水中大熊貓”。
由于缺乏顯著的外部性狀差異,中國大鯢長期以來被認為是一個物種,目前中國實施的保護策略也是基于“中國大鯢是一個物種”的論斷,對不同地方的種群還未加以區別對待。
記者了解到,早在2000年,加拿大科學家羅伯特·墨菲教授(Robert Murphy)及其合作者在研究中首次在遺傳學水平發現中國大鯢的黃山種群具獨特分化。考慮到兩棲類動物容易隔離分化,中國大鯢分布范圍較廣泛,又經歷了較長的演化歷史,中國大鯢在全國范圍內是否在不同地方存在種群的顯著分化成為科研團隊的重要突破方向。
據介紹,自2007年以來,中國科學院昆明動物研究所車靜研究員、張亞平院士和羅伯特·墨菲教授帶領的國際團隊便開始對中國大鯢進行研究。經過10年來的考察和走訪,與國內外多個科研單位和林業部門合作,在全國范圍內共收集到70個野生和1034個來自養殖場的中國大鯢樣品,通過簡化基因組的方法,研究團隊在基因組水平對中國大鯢的野生種群開展了群體遺傳學分析。
分析結果發現:中國大鯢并非單一物種,目前研究數據支持至少5個物種的劃分。這5個物種(包括陜西種、四川種、廣西種、貴州種和安徽種)與水系分布緊密相關,大致對應黃河、長江、珠江及錢塘江等水系流域。各物種間分化時間保守估計約為4.71——10.25百萬年以前,屬于有較長分化歷史的典型物種。
此外,據車靜研究員介紹,在養殖場種群中還意外地發現了另外兩個獨特的支系,加之記錄分布于海拔4000米以上的青藏高原種群,推測中國大鯢有可能包括高達8個物種,但這一結論還需進一步考察研究確定。“在這樣一個備受關注的大型兩棲動物中突然發現如此多的隱存物種是令人震驚的,這對于中國大鯢的保護具有非常重要的意義。”車靜說。
對此,張亞平院士指出,發現大鯢的多個隱存種對今后大鯢保護提供了全新的科學支撐。張亞平介紹說,基于過去的分類知識和常規做法,在保護區劃分、人工養殖、增殖放流等保護過程中,中國大鯢長期以來被當作一個物種對待,且沒有區分不同地理種群。“若不及時調整,不僅有的物種不能得到保護,還很容易使小種群物種受到其它物種的基因侵蝕,甚至被取代,造成巨大遺傳資源損失甚至物種滅絕。”
對于目前的增殖放流,車靜研究員建議加強遺傳篩查,建立不同物種的技術標準,規范養殖市場。“禁止未經遺傳核查的無序放流,在遺傳鑒定的基礎上,方可開展各物種原產地的繁殖放流。”車靜說。
延伸閱讀:
中國大鯢曾廣泛分布于我國長江、黃河及珠江流域的18個省份。自20世紀50年代起,由于棲息地連續破壞,以及人為過度捕捉,中國大鯢的野生資源迅速減少目前野外種群罕見。中國大鯢被世界自然保護聯盟瀕危物種紅色名錄(IUCN Red List of Threatened Species或稱IUCN紅色名錄)列為極度瀕危物種(CE,critically endangered),并收錄入CITES公約附錄I,在我國列為二級保護動物。
1982年至今,全國已建立48個涉及保護中國大鯢的自然保護區(大部分為80年代后期以來建立),其中主要針對中國大鯢的保護區有33個(國家級3個),保護區占地面積達17.10萬公頃。
圖為基于線粒體片段、簡化基因組SNP、微衛星數據,中國大鯢系統發育關系和遺傳結構。其中圖A.基于線粒體基因片段,構建的野生種群(A-E)及4個養殖個體(UI, U2)構建的系統發育關系。圖B.野生種群的分布點;餅圖顏色對應圖A中線粒體支系;右下角為基于簡化基因組SNP數據的群體結構(最適K=5),顏色對應線粒體支系。圖C.養殖種群的樣品采集點;餅圖顏色對應A中線粒體支系;右下角為基于微衛星數據的群體結構(最適K=1.這里顯示第二最適K=3)。中科院供圖