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中國科學家歷時十年發現娃娃魚的「秘密」

後腿有五個腳趾,酷似嬰兒的小手,來自侏羅紀時代的中國大鯢,又稱「娃娃魚」,是網路上流行的「萌物」,同時也是一些商家的「搖錢樹」。

但科學家更加關心的則是中國大鯢的命運。中國科學院昆明動物研究所、中科院動物進化與遺傳前沿交叉卓越創新中心的一支研究隊伍聯合國外合作者,經過10年的野外追蹤和考察,發現了娃娃魚一個隱藏了數百萬年的秘密。相關成果5月22日凌晨在《當代生物學》雜誌發表。

保護困境

中國大鯢隸屬於隱鰓鯢科,是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,體長可達兩米,中國大鯢具有極高的進化獨特性,在全球動物演化中佔據重要的地位,被稱為「活化石」,考慮到其瀕危程度,堪稱「水中大熊貓」。

中國大鯢曾廣泛分布於我國長江、黃河及珠江流域的18個省份。自20世紀50年代起,由於棲息地連續破壞,以及人為過度捕捉,野生中國大鯢迅速減少,目前野外種群難尋蹤跡。中國大鯢被列為世界自然保護聯盟瀕危物種紅色名錄極度瀕危物種,在我國被列為二級保護動物。

中國大鯢的保護問題受到了國內外極大關注。我國政府高度重視中國大鯢的保護,在就地保護和人工增殖放流兩個方面投入了大量的人力和物力。

然而,在巨大經濟利益的驅動下,人工養殖市場繁榮發展。90年代中期以來,一條性成熟娃娃魚市值一度過萬元。

「那時候,一窩卵就是一輛寶馬車,所以大量野外種群遭非法捕撈,並被買賣進入養殖市場。」中科院昆明動物所研究員車靜說,「這就造成了目前中國大鯢保護的困境,在野外很難看到野生種群,養殖場內卻養了成千上萬的個體。」

更重要的是,由於外表看起來差別不大,中國大鯢長期以來被認為是一個物種。目前我國實施的保護是基於「中國大鯢是一個物種」的保護措施和市場化的人工養殖、放流增殖,沒有對不同地方的種群加以區別對待。

這麼多年,一系列保護措施下,中國大鯢野生種群恢復了嗎?到底有沒有發生變化?目前的保護策略是否得當?2007年開始,車靜與中科院院士、中科院副院長張亞平及加拿大兩棲爬行動物學家羅伯特·墨菲在昆明動物研究所開始了對這種遠古動物的追尋。

「大隱者」現身

然而,野生大鯢實在是太難找了,用車靜的話說,「無功而返是常態」。團隊曾在青海曲麻萊海拔4300米的水域里摸了一個月,但卻一無所獲。

項目組科研人員動用了所有的人際資源,經過近10年的考察和走訪,終於在全國範圍內收集到70個野生和1034個來自養殖場的大鯢,採取非損傷方式收集了它們的脫落皮膚和口腔刮取組織樣品,並對其野生和養殖種群遺傳結構進行了深入的研究。

沒想到,另一個難題擺在了他們面前。中國大鯢的基因組實在是太複雜了,體量約是大熊貓基因組的20多倍,研究組創新性地使用了簡化基因組的方法,利用高通量測序技術,獲得了娃娃魚的基因組水平數據。

一個出人意料的分析結果出現了。科研人員發現,中國大鯢並非單一物種,目前研究數據支持至少5個物種的劃分。而且這幾個物種,早在大約500萬年至1000萬年前就「分道揚鑣」了,屬於具有分化歷史較長的典型物種。

「這5個物種——陝西種、四川種、廣西種、貴州種、安徽種,分布地與水系分布緊密相關,大致對應黃河、長江、珠江、錢塘江等水系流域。」車靜說。

另外,在養殖場種群中,他們還意外地發現了另外兩個獨特的支系,加之記錄分布於海拔4000米的青藏高原種群,推測中國大鯢有可能包括高達8個物種,但這一結論還有待進一步考察研究確定。

起源追溯到侏羅紀時代的隱鰓鯢科可謂「活化石」,現在突然增加到這麼多個種。在張亞平看來,這「恐怕是誰都沒想到的重要的科學發現,無論在科學上還是在保護實踐上都有重大的意義」。

如何留住「精靈生物」

雖然取得了這一重要發現,但車靜卻愈發焦慮了。

「大鯢的境遇可能比我們預想的還要糟糕。」她坦言,「中國大鯢長期以來被當作一個物種對待,這隱藏著巨大的風險。若不及時調整保護措施,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。」

在他們繪出的物種分布圖中,有幾個物種並沒有落在大鯢保護區的範圍內,而且由於還沒有各物種準確的野外種群分布範圍和群體數量的信息,科學家也無法確定哪個物種更加瀕危。

養殖場的情況也不樂觀。他們對全國13個省34個養殖場1034份樣品進行的遺傳學分析發現,陝西種廣布全國養殖場,成為優勢種。此外,以貴州省為例,隨機取樣的100份養殖個體雖然有不同的母系來源,但是核基因水平已經混雜為一個物種。

中科院院士魏輔文認為,這一成果不僅對推進其他物種的隱存種研究起到了很好的示範作用,而且將有助於指導政府部門對不同的物種採取不同的保護措施,也會促進養殖場更加科學地圈養繁殖,避免種間雜交引起的種群衰退。

車靜也呼籲,要對現有中國大鯢的保護策略和措施進行評估和改進。她建議全面開展中國大鯢遺傳資源的調研和分析,正確認識每一個物種。特別是對於小種群物種,急需優先保護。同時,應加強遺傳技術的應用,建立不同物種的技術標準,規範養殖市場。禁止無序放流,在遺傳鑒定的基礎上,方可開展各物種原產地的繁殖放流。

「中國大鯢經過了上億年的大浪淘沙,是大自然為我們人類留下來的『精靈生物』。希望我們人類能和它們和平共處,讓它們有一天能夠回到大江大河,而不是生活在人類經營的水池裡。」車靜最後說。(來源:中國科學報 丁佳)

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