中國(guó)科學(xué)院院刊
“水中大熊貓”娃娃魚(yú)至少5個(gè)物種，隱存物種正悄然滅絕。若不及時(shí)調(diào)整，不僅有的物種不能得到保護(hù)，還很容易使小種群物種受到其他物種的基因侵蝕，甚至被取代，造成巨大遺傳資源損失甚至物種滅絕。
近日，國(guó)際學(xué)術(shù)期刊Current Biology以“The Chinese giant salamander exemplifies the hidden extinction of cryptic species” 為題，報(bào)道了中科院昆明動(dòng)物研究所、中科院動(dòng)物進(jìn)化與遺傳前沿交叉卓越創(chuàng)新中心車(chē)靜研究員、張亞平院士及Robert Murphy教授團(tuán)隊(duì)領(lǐng)銜的多個(gè)國(guó)內(nèi)外研究人員參與的合作成果。
該研究基于基因組水平數(shù)據(jù)揭示中國(guó)大鯢至少由5個(gè)物種（有可能為8個(gè)）組成，中國(guó)大鯢的保護(hù)面臨著重大調(diào)整，亟需進(jìn)一步評(píng)估和改進(jìn)。
中國(guó)科學(xué)院昆明動(dòng)物研究所車(chē)靜研究員為首的研究團(tuán)隊(duì)，歷經(jīng)十余年堅(jiān)持不懈的努力，開(kāi)展了大量艱苦的野外科學(xué)考察工作，采用非損傷取樣和先進(jìn)的基因組研究技術(shù)，通過(guò)對(duì)上千份樣品的系統(tǒng)分析，令人吃驚地發(fā)現(xiàn)，過(guò)去一直被認(rèn)為是一個(gè)物種的中國(guó)大鯢至少存在五個(gè)種。這無(wú)論在科學(xué)上還是在保護(hù)實(shí)踐上都有重大的意義。
中國(guó)大鯢（Andrias davidianus），俗稱(chēng)“娃娃魚(yú)”，為中國(guó)特有珍稀野生動(dòng)物，也是世界現(xiàn)存兩棲類(lèi)中體型最大的物種，體長(zhǎng)可以達(dá)到2米。
中國(guó)大鯢與日本大鯢及美洲大鯢，共同組成了兩棲類(lèi)中的隱鰓鯢科（Cryptobrachidae）。該科的起源可以追溯到侏羅紀(jì)時(shí)代（約160 Mya）。因而，中國(guó)大鯢具有極高的進(jìn)化獨(dú)特性(Evolutionary distinctive)，在全球生物多樣性資源保護(hù)中占據(jù)重要的地位，堪稱(chēng)“水中大熊貓”。
中國(guó)大鯢曾廣泛分布于我國(guó)長(zhǎng)江、黃河及珠江流域的18個(gè)省份。自20世紀(jì)50年代起，由于棲息地連續(xù)破壞，以及人為過(guò)度捕捉，中國(guó)大鯢的野生資源迅速減少，目前野外種群罕見(jiàn)。中國(guó)大鯢被IUCN列為極度瀕危物種（CE，critically endangered），并收錄入CITES公約附錄I，在我國(guó)列為二級(jí)保護(hù)動(dòng)物。
中國(guó)大鯢的保護(hù)問(wèn)題受到了國(guó)內(nèi)外極大的關(guān)注。我國(guó)政府高度重視中國(guó)大鯢的保護(hù)，在就地保護(hù)和人工增殖放流兩個(gè)方面投入了大量的人力和物力。
至今，全國(guó)已建立48個(gè)涉及保護(hù)中國(guó)大鯢的自然保護(hù)區(qū)，其中主要針對(duì)中國(guó)大鯢的保護(hù)區(qū)有33個(gè)（國(guó)家級(jí)3個(gè)），保護(hù)區(qū)占地面積達(dá)17.10萬(wàn)公頃。自上世紀(jì)70年代，陽(yáng)愛(ài)生等人就開(kāi)始了對(duì)中國(guó)大鯢人工養(yǎng)殖技術(shù)的探索。經(jīng)過(guò)幾十年的研究和實(shí)踐，中國(guó)大鯢的養(yǎng)殖技術(shù)目前已經(jīng)非常成功。
為了增加野生種群，政府組織了頻繁的放流活動(dòng)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，放流數(shù)量達(dá)到105918尾。與此同時(shí)，在巨大經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)動(dòng)下，人工養(yǎng)殖市場(chǎng)繁榮發(fā)展，自90年代中期以來(lái)，一尾性成熟中國(guó)大鯢市值一度過(guò)萬(wàn)元。大量野外種群被非法捕撈并被買(mǎi)賣(mài)進(jìn)入養(yǎng)殖市場(chǎng)。這就造成了目前中國(guó)大鯢保護(hù)的困境：在野外很難看到野生種群，養(yǎng)殖場(chǎng)內(nèi)卻保存著成千上萬(wàn)的個(gè)體。
由于缺乏顯著的外部性狀差異，中國(guó)大鯢長(zhǎng)期以來(lái)被認(rèn)為是一個(gè)物種。目前我國(guó)實(shí)施的保護(hù)是基于“中國(guó)大鯢是一個(gè)物種”的保護(hù)措施和市場(chǎng)化的人工、放流增殖，并未對(duì)不同地方的種群加以區(qū)別對(duì)待。
Murphyet al. 2000的研究中，首次在遺傳學(xué)水平發(fā)現(xiàn)中國(guó)大鯢的黃山種群存在獨(dú)特的分化。考慮到兩棲類(lèi)不易遷移的習(xí)性，容易隔離分化，而中國(guó)大鯢分布范圍較廣泛，又經(jīng)歷了較長(zhǎng)的演化歷史，全國(guó)范圍內(nèi)中國(guó)大鯢不同地方的種群是否存在顯著的分化？目前的保護(hù)策略是否得當(dāng)、有效？
為解答以上問(wèn)題，更好地保護(hù)中國(guó)大鯢，自2007年，中國(guó)科學(xué)院昆明動(dòng)物研究所車(chē)靜、張亞平和Robert Murphy帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)便開(kāi)始了對(duì)中國(guó)大鯢的研究。經(jīng)過(guò)近10余年的考察和走訪，與國(guó)內(nèi)外多個(gè)科研單位和林業(yè)部門(mén)合作，在全國(guó)范圍內(nèi)共收集到70個(gè)野生和1034個(gè)來(lái)自養(yǎng)殖場(chǎng)的中國(guó)大鯢樣品（多為皮膚脫落和口腔刮取組織樣品），進(jìn)而對(duì)其野生和養(yǎng)殖種群遺傳結(jié)構(gòu)進(jìn)行了深入的研究。
由于中國(guó)大鯢的基因組達(dá)到50G，研究組首次探索使用簡(jiǎn)化基因組的方法，在基因組水平對(duì)中國(guó)大鯢的野生種群開(kāi)展了群體遺傳學(xué)分析。
結(jié)合線粒體基因等的多項(xiàng)分析結(jié)果意外發(fā)現(xiàn)，中國(guó)大鯢并非單一物種，目前研究數(shù)據(jù)支持至少5個(gè)物種的劃分。這5個(gè)物種（包括陜西種、四川種、廣西種、貴州種和安徽種）分布地與水系分布緊密相關(guān)，大致對(duì)應(yīng)黃河、長(zhǎng)江、珠江及錢(qián)塘江等水系流域。各物種間分化時(shí)間保守估計(jì)約為4.71-10.25百萬(wàn)年以前，屬于有較長(zhǎng)分化歷史的典型物種。
另外，在養(yǎng)殖場(chǎng)種群中還意外地發(fā)現(xiàn)了另外兩個(gè)獨(dú)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(cè)中國(guó)大鯢有可能包括高達(dá)8個(gè)物種，但這一結(jié)論亟待進(jìn)一步考察研究確定。
在這樣一個(gè)備受關(guān)注的大型兩棲動(dòng)物中突然發(fā)現(xiàn)如此多的隱存物種是令人震驚的，這得益于基因組等新技術(shù)的應(yīng)用。該發(fā)現(xiàn)對(duì)于中國(guó)大鯢的保護(hù)具有非常重要的指導(dǎo)意義。
物種是制定保護(hù)措施最基礎(chǔ)的分類(lèi)單元?；谶^(guò)去的分類(lèi)知識(shí)和常規(guī)的做法，在保護(hù)區(qū)劃分、人工養(yǎng)殖、增值放流等一系列的保護(hù)過(guò)程中，中國(guó)大鯢長(zhǎng)期以來(lái)被當(dāng)作一個(gè)物種對(duì)待，且沒(méi)有區(qū)分不同地理種群。這是無(wú)可指責(zé)的，然而基于目前研究來(lái)看，已有的保護(hù)措施隱藏巨大的風(fēng)險(xiǎn)。
若不及時(shí)調(diào)整，不僅有的物種不能得到保護(hù)，還很容易使小種群物種受到其他物種的基因侵蝕，甚至被取代，造成巨大遺傳資源損失甚至物種滅絕。
在對(duì)養(yǎng)殖場(chǎng)隨機(jī)取樣分析中，該研究發(fā)現(xiàn)全國(guó)養(yǎng)殖場(chǎng)有78.82%的個(gè)體是“陜西種”。2013—2016年期間，倫敦動(dòng)物學(xué)會(huì)啟動(dòng)了中國(guó)代表區(qū)域的中國(guó)大鯢野外及問(wèn)卷調(diào)查工作（同期發(fā)表在Current Biology），昆明動(dòng)物所承擔(dān)了獲得數(shù)據(jù)的遺傳學(xué)分析，發(fā)現(xiàn)在陜西、貴州和廣西野外捕捉的12個(gè)個(gè)體，其母系來(lái)源均為“陜西種”。此外，以貴州省為例，通過(guò)微衛(wèi)星數(shù)據(jù)分析顯示，隨機(jī)取樣的100份養(yǎng)殖個(gè)體雖然有不同的母系來(lái)源，但是核基因水平已經(jīng)混雜為一個(gè)物種。換言之，不當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)還可能加速物種的滅絕。
上述研究不難發(fā)現(xiàn)，新技術(shù)方法的應(yīng)用使我們對(duì)中國(guó)大鯢這一明星物種有了全新的認(rèn)識(shí)。在此基礎(chǔ)上，亟需對(duì)現(xiàn)有中國(guó)大鯢的保護(hù)策略和措施進(jìn)行評(píng)估和改進(jìn)。
建議全面開(kāi)展中國(guó)大鯢遺傳資源的調(diào)研和分析，加強(qiáng)新的技術(shù)手段的使用，如環(huán)境DNA技術(shù)，對(duì)發(fā)現(xiàn)的不同物種進(jìn)行種群大小、遺傳多樣性、分布地等系統(tǒng)的調(diào)查研究，正確認(rèn)識(shí)每一個(gè)物種。在此基礎(chǔ)上，及時(shí)調(diào)整相應(yīng)的保護(hù)策略和措施，特別對(duì)于小種群物種，急需優(yōu)先保護(hù)。
同時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)遺傳技術(shù)的應(yīng)用，建立不同物種的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范養(yǎng)殖市場(chǎng)。禁止未經(jīng)遺傳核查的無(wú)序放流，在遺傳鑒定的基礎(chǔ)上，方可開(kāi)展各物種原產(chǎn)地的繁殖放流。
希望通過(guò)各方的共同努力，不僅能有效保護(hù)中國(guó)大鯢各物種，還能為其他瀕危物種的保護(hù)作出示范。
昆明動(dòng)物研究所顏芳博士為第一作者，車(chē)靜、張亞平，及昆明動(dòng)物所特聘研究員、加拿大安大略皇家博物館的Robert Murphy教授為共同通訊作者。
上述工作得到了中國(guó)科學(xué)院先導(dǎo)專(zhuān)項(xiàng)培育項(xiàng)目、國(guó)際人才計(jì)劃項(xiàng)目；英國(guó)倫敦動(dòng)物學(xué)會(huì)Darwin Initiative項(xiàng)目；香港動(dòng)物園基金；遺傳資源與進(jìn)化國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放課題；國(guó)家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目資助。
責(zé)任編輯：張帆
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