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博物馆组学助力勺鸡保护生物学研究

来源:安徽师范大学生态与环境学院 姜志永 中国科学院动物研究所国家动物标本资源库 贺鹏 张莉莉日期:2025-11-17

近年来,随着气候变化与人类干扰的持续加剧,野生生物种群的多样性不断下降。不同地理种群之间往往存在不同的遗传多样性,因此也面临着不同程度的灭绝风险,需要从地理种群层面进行科学研究、管理,并开展有效保护。受限于野外取样困难,受胁种群遗传多样性无法及时获得与评估。而标本馆与自然博物馆中保存的大量历史标本为破解这一难题提供了独特而宝贵的资源。近日,安徽师范大学生态与环境学院吴海龙教授团队联合国家动物标本资源库等国内多家科研机构开展了勺鸡(Pucrasia macrolopha)保护生物学研究。

勺鸡隶属鸡形目(Galliformes)雉科(Phasianidae)勺鸡属,国家二级重点保护野生动物,属于典型的山地雉类。根据《中国鸟类分类与分布名录》第四版,勺鸡在中国具有5个亚种,随着气候变暖以及人为干扰的增加,勺鸡不同地理种群的受威胁水平需要进一步评估,但是由于缺乏样品,难以解析不同亚种间的演化关系及遗传多样性的水平。国家动物标本资源库作为我国重要的动物标本收藏平台,具有中国分布的5个勺鸡亚种的历史标本,为初步解析勺鸡地理种群的演化关系及受威胁水平提供了宝贵的样品材料。

基于国家动物标本资源库的勺鸡标本,该研究对样品进行了全基因组重测序,探究了勺鸡地理种群的种群遗传结构、系统发育关系及分化时间、群体历史、遗传多样性水平及气候变化下的适宜栖息地变化。研究结果表明:中国分布的5个勺鸡亚种具有明显的遗传分化,并在该研究中发现了一个新的分化支系,分布在四川省马尔康市地区;这些支系的分化时间集中在2.52-3.18百万年前,而且分化水平很可能已经达到了物种级别。这些地理种群具有类似的演化历史,在气候寒冷的时期,种群扩张,地理种群之间存在基因流的现象,陕西亚种、四川支系以及东南亚种与其他地理种群有较高基因流的现象。但是,在近5000年来的人类世中,所有地理种群的有效种群大小降低,暗示了气候变化和人类活动可能是其受威胁的主要原因之一。全基因组杂合度分析等结果显示,安徽亚种具有最低的遗传多样性,很可能是由于其分布区较小,同时与其他地理种群间存在地理隔离,基因流的缺乏加剧了遗传多样性丧失的水平。基于栖息地的模拟分析发现,在未来气候下,勺鸡的适宜栖息地丧失严重,勺鸡安徽亚种和东南亚种的绝大部分栖息地丧失,暗示了需要对安徽亚种和东南亚种重点进行保护管理工作。

图1. 勺鸡保护生物学研究总结图。(a) 勺鸡标本采集地点。 (b) 不同支系间的系统发育关系及分化时间。(c) 勺鸡地理种群的历史动态结果。(d) 勺鸡地理种群的杂合度结果。

国家动物标本资源库作为我国重要的标本收藏与共享平台,在本研究中为科研团队提供了 1 号黑颈长尾雉标本及 31 号勺鸡标本的取样,为勺鸡保护生物学研究的顺利开展提供了关键支持。未来,在科学研究与保护实践中,国家动物标本资源库将继续依托其丰富的馆藏资源、规范的专业管理与高效的共享机制,通过与科研团队协同合作,并结合博物馆组学等先进技术手段,为解决更多生物多样性保护难题提供有力支撑,共同守护地球生命的多样性。

安徽师范大学生态与环境学院姜志永博士为论文第一作者,河北师范大学生命科学学院程亚林教授为论文共同第一作者,安徽师范大学生态与环境学院吴海龙教授为通讯作者,中国科学院动物研究所动物多样性保护与有害动物防控全国重点实验室屈延华研究员、张德志副研究员、博士研究生张帅和臧文清,中国科学院动物研究所国家动物标本资源库贺鹏高级工程师以及生态环境部南京环境科学研究所崔鹏研究员、梅金娟博士参与了研究。该研究得到了安徽省自然科学基金、安徽省高峰学科和省部共建协同创新中心的联合资助。

全文链接:https://doi.org/10.1111/1749-4877.70020

引用数据集标识符:CSTR:19715.10.2.AVES.Molecular.00001

数据集说明链接:http://museum.ioz.ac.cn/topic_detail.aspx?id=72608