近年來(lái)的研究表明,氣候變化可能導(dǎo)致中國(guó)大鯢適宜棲息地面積的縮減、并呈現(xiàn)往高緯度、高海拔遷移的趨勢(shì)。同時(shí)有研究表明,中國(guó)大鯢存在至少5個(gè)進(jìn)化顯著單元(ESU)。但氣候變化對(duì)中國(guó)大鯢不同ESU的影響尚不清楚。
為解決這一科學(xué)問(wèn)題并更好地對(duì)中國(guó)大鯢開(kāi)展保護(hù)工作,成都生物所陳有華研究團(tuán)隊(duì)與江建平研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)展合作,采用生態(tài)位模型模擬并檢驗(yàn)了分布點(diǎn)位最為充足的兩個(gè)中國(guó)大鯢ESU(文中分別命名為北部ESU和南部ESU)的生態(tài)位分化情況。同時(shí)還探討了氣候變化對(duì)中國(guó)大鯢進(jìn)化單元遺傳多樣性和棲息地范圍的影響。
結(jié)果表明,北部ESU和南部ESU的生態(tài)位在當(dāng)前氣候條件下存在差異,但均呈現(xiàn)生態(tài)位保守的格局(圖1),兩個(gè)ESU的適宜棲息地沒(méi)有突然的環(huán)境變化或明顯的生物地理障礙。到2070年,在低排放情境下,北部ESU的適宜棲息地面積會(huì)有一定程度的減小,而南部ESU的適宜棲息地面積會(huì)有一定程度的增加。在高排放情境下,北部ESU和南部ESU的適宜棲息地均會(huì)大幅度減小,尤其以前者的減小更為嚴(yán)重,瀕臨滅絕的邊緣。這樣的預(yù)測(cè)結(jié)果跟適宜棲息地的氣候變化速率是直接相關(guān)的。最后,基于上述分析,文章認(rèn)為ESU的種群重建和進(jìn)化多樣性的保護(hù)應(yīng)考慮驅(qū)動(dòng)物種形成過(guò)程的潛在地理和生態(tài)位分化機(jī)制(圖2)。
相關(guān)成果以“Niche divergence of evolutionarily significant units with implications for repopulation programs of the world’s largest amphibians”為題發(fā)表于國(guó)際環(huán)境科學(xué)主流期刊Science of the Total Environment(IF=6.55)。趙天助理研究員和博士生章文艷為本文的共同第一作者,兩棲動(dòng)物研究相關(guān)老師和學(xué)生參與了論文工作。本研究得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃(2016YFC0503200)和院B類戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)(XDB31000000)等項(xiàng)目的大力支持。
圖1. 中國(guó)大鯢進(jìn)化顯著單元的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系(a)、分布點(diǎn)位(b;藍(lán)色和紅色圓點(diǎn)分別為北部ESU和南部ESU的分布點(diǎn)位)、以及當(dāng)前北部ESU和南部ESU的適宜分布區(qū)(c-d)
圖2. 結(jié)合生態(tài)位分化和氣候變化速率的進(jìn)化顯著單元識(shí)別及其種群重建評(píng)估框架圖