中國南方喀斯特“生物寶庫”的發(fā)現(xiàn)和守護(hù)者

——記貴州師范大學(xué)動物生態(tài)學(xué)研究團(tuán)隊

文/李梅

中國南方喀斯特地區(qū)是一座具有世界意義和中國特色的“生物寶庫”,分布著鮮為人知的洞穴魚類、兩棲類、翼手類、靈長類等嵴椎動物類群。

海南長臂猿Nomascus hainanus

在這里長年活躍著一支科研隊伍——貴州師范大學(xué)動物生態(tài)學(xué)研究團(tuán)隊。他們依托中國南方喀斯特山地的獨(dú)特生境和豐富的生物多樣性資源,長期堅持開展本底資源調(diào)查,描述和發(fā)表了多個嵴椎動物新物種和新紀(jì)錄,極大程度豐富了對物種多樣性的認(rèn)識。

不久前,本刊記者采訪了團(tuán)隊負(fù)責(zé)人、貴州師范大學(xué)周江教授,他向記者介紹了這支科研團(tuán)隊長期野外科考獲得的豐碩成果。

野外科考成果豐碩  發(fā)現(xiàn)多種新物種

在中國南方喀斯特地區(qū),經(jīng)過近二十年的科學(xué)考察研究,貴州師范大學(xué)動物生態(tài)學(xué)研究團(tuán)隊全面了解和揭示喀斯特地區(qū)地質(zhì)事件對現(xiàn)生嵴椎動物類群的影響,為生物多樣性的可持續(xù)發(fā)展和喀斯特地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的健康穩(wěn)定提供強(qiáng)有力的科技支撐。

大七孔洞鰍

據(jù)了解,近15年來,科研團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)鯉形目洞穴魚類新種13種,其中鯉科金線鲃屬4種,包括堯蘭金線鲃Sinocyclocheilus yaolanensis、洞塘金線鲃S. dongtangensis、貞豐金線鲃S. zhenfengensis、長角金線鲃S. longicornus;條鰍科8種,包括大七孔洞鰍Troglonectes daqikongensis、水龍洞鰍Trog. shuilongensis、冊亨高原鰍Triplophysa cehengensis、冗渡高原鰍Trip. rongduensis、安龍高原鰍Trip. anlongensis、盤州高原鰍Trip. panzhouensis、大明山嶺鰍Oreonectes damingshanensis、冊亨中華喀鰍Karstsinnectes cehengensis;另外,還有爬鰍科1種,即安龍爬鰍Balitora anlongensis。

另外,團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)兩棲動物新種6個,包括無尾目角蟾科4種,包括荔波角蟾Boulenophrys liboensis、從江角蟾B. congjiangensis 、綏陽掌突蟾Leptobrachella suiyangensis、貴師掌突蟾L. yunyangensis;蛙科2種,即:織金林蛙Rana zhijinensis、荔波臭蛙Odorrana liboensis;兩棲爬行動物新紀(jì)錄種6個,分別為徂徠林蛙R. culaiensis、中華湍蛙Amolops sinensis、凹頂泛樹蛙Polypedates impresus、布氏泛樹蛙P. braueri、趙氏后棱蛇Opisthotropis zhaoermii、百花錦蛇Elaphe moellendorffi。

荔波角蟾Boulenophrys liboensis

在哺乳動物類群,團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)翼手目3個新種和6個新紀(jì)錄種,其中,新種為荔波管鼻蝠Murina liboensis、榕江管鼻蝠M. rongjiang和梵凈山管鼻蝠M. fanjingshanensis;新紀(jì)錄種有高顱鼠耳蝠Myotis siligorensis、狹耳鼠耳蝠M. blythii、高鞍菊頭蝠Rhinolophus paradoxolophus、大山蝠Nyctalus aviator、爪哇伏翼Pipistrellus javanicus 、棒莖伏翼P. paterculus。

發(fā)表的新種新紀(jì)錄被中國兩棲類等網(wǎng)站及中國獸類分類與分布等專著收錄。

厘清屬級分類爭議 建立洞穴魚類新屬

長角金線鲃 Sinocyclocheilus longicornus

多年來,貴州師范大學(xué)動物生態(tài)學(xué)研究團(tuán)隊較為系統(tǒng)地開展了中國西南特有洞穴魚類和山地兩棲類的多樣性和進(jìn)化研究,圍繞洞穴魚類和兩棲類開展了相關(guān)突破性工作。

該團(tuán)隊厘清了條鰍科洞穴魚類存在的屬級分類爭議,建立了一個洞穴魚類新屬——中華喀鰍屬 Karstsinnectes和一個新的種組——小眼種組 Sinocyclocheilus microphthalmus group;補(bǔ)充了南方喀斯特山地兩棲動物的本底資源、生物多樣性有限區(qū)域和演化尺度;解析了鯉科金線鲃屬和條鰍科洞穴魚類生物多樣性分布格局的歷史成因;揭示了新生代以來青藏高原隆升、亞洲季風(fēng)氣候轉(zhuǎn)變、喀斯特地貌演化是塑造當(dāng)前生物多樣性的主要環(huán)境因素;揭示了小區(qū)域造山運(yùn)動和山地生境異質(zhì)性在驅(qū)動喀斯特物種多樣性形成和維持過程中的重要作用。”相關(guān)研究論文發(fā)表在國內(nèi)外知名學(xué)術(shù)期刊,并出版專著兩部——《中國茂蘭兩棲爬行動物》和《梵凈山小型哺乳動物》。

水龍洞鰍 Troglonectes shuilongensis

深入探索致危機(jī)制 保護(hù)極度瀕危動物

以長期野外科考數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),在繼承以謝家驊等老一輩動物學(xué)家的基礎(chǔ)上,貴州師范大學(xué)動物生態(tài)學(xué)研究團(tuán)隊對中國南方特有的海南長臂猿、黔金絲猴、黑葉猴等瀕危動物進(jìn)行種群長期監(jiān)測和保護(hù)生物學(xué)研究,率先將地理信息系統(tǒng)、群體遺傳學(xué)、糞便基因組學(xué)等新技術(shù)引入到瀕危靈長類的保護(hù)生物學(xué)研究中。

周江教授團(tuán)隊闡明了瀕危靈長類物種海南長臂猿的種群動態(tài)、致危過程及演化潛力;發(fā)現(xiàn)低海拔棲息地快速喪失和現(xiàn)存棲息地破碎化程度極高是導(dǎo)致海南長臂猿和黔金絲猴小種群可能崩潰的主要因素;揭示了海南長臂猿具有一夫二妻的婚配制度和極低的種群遺傳多樣性,面臨著近親繁殖的風(fēng)險。

研究特有嵴椎動物 揭示適應(yīng)環(huán)境機(jī)制

以中國南方喀斯特地區(qū)特有的洞穴魚類和兩棲動物為研究對象,貴州師范大學(xué)動物生態(tài)學(xué)研究團(tuán)隊揭示了這些物種適應(yīng)黑暗和喀斯特環(huán)境的分子機(jī)制。

團(tuán)隊通過基因組學(xué)研究揭示了典型洞穴魚類大七孔洞鰍體色退化的原因是基因組中MC1R基因發(fā)生移碼突變,導(dǎo)致MC1R基因成為假基因,從而阻斷了黑色素的生成,揭示了典型洞穴魚類色素沉著表型適應(yīng)和MC1R突變之間的關(guān)系;揭示了喀斯特區(qū)域特有蛙類務(wù)川臭蛙O. wuchuanensis、綠臭蛙O. margaratae、合江棘蛙Quasipaa robertingeri、貴州疣螈Tylototriton kweichowensis通過合成分泌相關(guān)活性的生物活性肽來抵御抵御外界環(huán)境的物理、化學(xué)和生物侵襲;識別出的相關(guān)活性肽表現(xiàn)出較為廣譜的抗微生物活性,在抵抗細(xì)菌感染和皮膚傷口愈合的免疫應(yīng)答中發(fā)揮重要作用。相關(guān)工作取得9項發(fā)明專利。

團(tuán)隊簡介:

貴州師范大學(xué)動物生態(tài)學(xué)研究團(tuán)隊全職核心成員3人(周江、鄧懷慶、盧學(xué)理),其中教授,博士生導(dǎo)師2人。在讀博士研究生2人,碩士研究生22人。已培養(yǎng)畢業(yè)碩士研究生84名,博士研究生2人。

團(tuán)隊研究工作重點聚焦于以下五個方面:1)通過分子系統(tǒng)學(xué)和群體基因組學(xué)的手段,研究喀斯特地區(qū)嵴椎動 物類群的物種形成和分化過程,探討其進(jìn)化歷史及親緣關(guān)系,并評估物種多樣性;2)探究喀斯特地區(qū)嵴椎動物類群在地質(zhì)歷史變化中的適應(yīng)輻射過程,即它們?nèi)绾芜m應(yīng)并利用不斷變化的環(huán)境條件;3)通過對喀斯特地區(qū)及周邊地區(qū)嵴椎動物的空間分布格局和地理分布規(guī)律的研究,揭示其與地質(zhì)事件和環(huán)境因素的關(guān)聯(lián);4)針對喀斯特地區(qū)的嵴椎動物類群,開展保護(hù)生物學(xué)研究,探討其瀕危原因及保護(hù)策略,為保護(hù)和管理提供科學(xué)依據(jù);5)結(jié)合區(qū)域內(nèi)的古生物化石種類,與現(xiàn)生嵴椎動物類群的比較研究,探討喀斯特地區(qū)地質(zhì)事件對嵴椎動物物種多樣性和演化的影響,以及其在地質(zhì)歷史變化中的演化路徑。

團(tuán)隊以瀕危靈長類海南長臂猿、黔金絲猴(Rhinopithecus brelichi)、黑葉猴(Trachypithecus françoisi)和特有洞穴魚、兩棲類等嵴椎動物為研究對象,主持并參與:國家自然科學(xué)基金項目5項;科技部重點研發(fā)計劃2項;科技部基礎(chǔ)資源專項1項、中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(B類)1項;生態(tài)環(huán)境部重點項目4項;國家林草局保護(hù)專項2項;國家科技資源共享服務(wù)平臺項目:重要標(biāo)本資源整理與數(shù)字化-嵴椎動物類群;貴州省科技廳自然科學(xué)項目4項;貴州省教育廳自然科學(xué)項目2項,貴陽市科技局項目3項。參與合作課題項目9項。“中國南方喀斯特嵴椎動物多樣性研究”項目獲2021年度貴州省自然科學(xué)獎二等獎。

 

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