中華穿山甲(Manis pentadactyla)分布于尼泊爾、錫金、緬甸和越南北部以及我國長江以南地區(qū)。因棲息地喪失、過度利用、氣候變化等因素,種群處于極度瀕危狀態(tài),被列入國家一級重點保護野生動物名錄,是我國生物多樣性保護的旗艦物種。目前,該物種保護遺傳學研究局限于云南、廣東、臺灣等地種群,限制了中華穿山甲的科學保護與管理。
為了解決上述科學問題,江西農(nóng)業(yè)大學保護生物學江西省重點實驗室主任魏輔文院士團隊收集覆蓋中華穿山甲主要分布區(qū)的11個省份或地區(qū)的94個樣本開展基因組重測序分析,發(fā)現(xiàn)中華穿山甲可劃分為3個主要遺傳支系,即MPA,MPB和MPC。其中,MPA分布于青藏高原南部,MPB分布于我國長江以南各?。òêD虾团_灣),MPC分布于中南半島東北部(包括越南和老撾)。
結(jié)合樣本地理分布信息和物種適宜棲息地分布模擬結(jié)果,推斷MPA與MPB的地理分界線為橫斷山脈,MPB與MPC的地理分界線為亞熱帶與熱帶分界區(qū)。進一步分析發(fā)現(xiàn),MPB支系可進一步劃分為兩個遺傳種群,即分布于云南高原的MPB1和分布于我國其余省份的MPB2。
圖1 中華穿山甲采樣信息和種群遺傳結(jié)構
對中華穿山甲種群歷史分析發(fā)現(xiàn),種群間的分化主要受到更新世氣候波動的影響。主要表現(xiàn)為中華穿山甲共同祖先約在20萬年前出現(xiàn)種群瓶頸和分化,此時間點對應更新世倒數(shù)第二個冰期,之后在1萬6千年前的末次盛冰期出現(xiàn)種群下降和分化,且適宜棲息地面積也顯著下降。
另一方面,研究團隊綜合評估了4個種群的遺傳多樣性、演化歷史、近交水平和演化潛力,并提出了相應的保護管理建議。MPA種群具有最低的遺傳多樣性、最高的遠期近交水平和最高的遺傳負荷,表明該種群很可能受到橫斷山脈高山阻隔,導致種群內(nèi)部缺乏基因交流,形成孤立種群,具有較高的滅絕風險;而從其他種群引入新個體并不會導致MPA種群的有害變異位點增加,因此建議從其他地區(qū)引入新個體來提高MPA種群的演化潛力。
MPB1種群具有最高的遺傳多樣性、最大的有效種群大小、最小的種群數(shù)量下降幅度和最低的近交水平,是中華穿山甲的重要種質(zhì)資源。MPB2和MPC種群具有最小的有效種群大小、較高的近期近交水平;并且近50年來其有效種群大小出現(xiàn)急劇下降,與該地區(qū)人口數(shù)量大量增加有關,表明人為活動對其產(chǎn)生了深刻的負面影響,因此針對MPB2和MPC種群,目前的首要任務是加強就地保護,恢復種群數(shù)量。
值得一提的是,中華穿山甲種群的有害變異沒有顯著增加,表明目前采取有效保護管理措施,仍極具希望使該物種種群復壯,保護中華穿山甲為時不晚!
圖2 中華穿山甲種群演化歷史
該研究系統(tǒng)厘清了中華穿山甲保護遺傳單元、種群歷史和演化潛力,并提出針對性的保護管理建議,研究結(jié)果為中華穿山甲的保護管理提供重要科學指導,服務于中華穿山甲等瀕危旗艦物種保護的國家需求。
該研究結(jié)果近期以“Conservation genomics of the critically endangered Chinese pangolin”為題在線發(fā)表于Science China Life Sciences(《中國科學:生命科學》英文版)。