劉少英，趙聯(lián)軍，陳順德，李 晟，唐明坤，劉瀅珣，廖 銳

(1.四川省林業(yè)科學(xué)研究院，成都 610081; 2.四川王朗國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)，四川 平武 622550；3. 四川師范大學(xué)生命與食品學(xué)院，成都 610066；4.北京大學(xué)，北京 100871)

紅耳鼠兔(Ochotonaerythrotis)是我國(guó)特有種，局限在青藏高原東北部。其分布區(qū)域以青海湖為中心，屬于黃河上游干流及支流的河谷、高原盆地。分布區(qū)域光照充足，太陽(yáng)輻射較強(qiáng)； 溫差大，且“全年皆冬”或“長(zhǎng)冬無(wú)夏，春秋相連”； 冬干春旱，降水集中，降雨量在650 mm以上，其中6月～9月降水量占全年的70%左右，尤其7月～8月降水量可占全年降水總量的40%以上；濕度小、蒸發(fā)大，相對(duì)濕度在60%以下，年蒸發(fā)量達(dá) 1 100 mm。紅耳鼠兔多棲息于該區(qū)域紅色巖土的石壁縫隙、天然風(fēng)蝕及水蝕洞穴、石壁灌草叢中，草食性。

紅耳鼠兔在四川僅記錄于川西高原的巴塘[1～2]，且只有1號(hào)標(biāo)本，數(shù)量非常少。

2018—2019年，在開(kāi)展王朗自然保護(hù)區(qū)小型獸類調(diào)查時(shí)，在海拔 4 100 m的流石灘采得5號(hào)標(biāo)本(見(jiàn)圖1)，形態(tài)鑒定為紅耳鼠兔，分子系統(tǒng)學(xué)亦證實(shí)為紅耳鼠兔。另外，在2015—2019年的紅外相機(jī)監(jiān)測(cè)中，在位于邛崍山系的臥龍、黑水河、鞍子河及屬于岷山山系的王朗4個(gè)自然保護(hù)區(qū)海拔 3 850 m以上的流石灘區(qū)域亦拍攝到紅耳鼠兔分布，這樣，證實(shí)紅耳鼠兔在四川西部的岷山和邛崍山高海拔流石灘區(qū)域廣泛分布，為多個(gè)隔離種群。采集標(biāo)本保存于四川省林科院標(biāo)本館，現(xiàn)報(bào)道如下：

圖1 岷山產(chǎn)紅耳鼠兔

1 研究方法

1.1 形態(tài)學(xué)方法

標(biāo)本的形態(tài)測(cè)量在野外進(jìn)行，樣品取肌肉組織和肝臟組織用95%分析純乙醇固定, -75 ℃條件下保存。外形測(cè)量?jī)?nèi)容包括體重(Body weight, W)、頭體長(zhǎng)(Head and body length, HBL)、后足長(zhǎng)(Hind foot length，HF)、耳長(zhǎng)(Ear length, EL)。頭骨測(cè)量按照劉少英等(2016)的方法，用電子游標(biāo)卡尺(精確到0.01 mm)，并輔助解剖鏡測(cè)微尺(精確到0.01 mm)。測(cè)量?jī)?nèi)容包括顱全長(zhǎng)(Skull greatest length，SGL)；顱基長(zhǎng)(Skull basal length，SBL)；

髁鼻長(zhǎng)(Occipital condyle to nasal bone length，OCNL)：枕髁后緣至鼻骨最前端；顴寬(Zygomatic breadth，ZB)；眶間寬(IOW： minimal interorbital width， IOW)、顱高(Skull height， SH)、后頭寬(Mastoidal breadth， MB)：兩頂骨在聽(tīng)泡上方的最大寬；聽(tīng)泡長(zhǎng)(Auditory bulla length，ABL)；上臼齒列冠長(zhǎng)(Upper molar occlusal surface length，UOSL)：上臼齒列咀嚼面最大長(zhǎng)；下臼齒冠長(zhǎng)(Lower molar occlusal surface length，LOSL)：下臼齒列咀嚼面最大長(zhǎng)；鼻骨長(zhǎng)(Nasal bone length，NBL)；下頜長(zhǎng)(Length of mandible，LM):下頜骨處于水平狀態(tài)時(shí)，下門(mén)齒最前端到下頜骨最后段(通常為關(guān)節(jié)突)的水平投影距離。

形態(tài)的統(tǒng)計(jì)分析由SPSS(v17.0)軟件完成。為確定岷山山系標(biāo)本和黃河流域標(biāo)本的差異性，開(kāi)展了主成分分析(Principal component analysis，PCA)，并制作散點(diǎn)圖。

1.2 分子系統(tǒng)學(xué)方法

采用標(biāo)準(zhǔn)的酚-氯仿法來(lái)抽提肌肉樣品的總基因組DNA[3](Sambrook and Russell, 2001)。選擇cytb基因標(biāo)記，擴(kuò)增2號(hào)采集于岷山山系的紅耳鼠兔，序列獲取方法參見(jiàn)劉少英等[4]。 從GenBank種下載了紅耳鼠兔、川西鼠兔等16種45條cytb序列(見(jiàn)附表1)，在MEGA 5.0進(jìn)行了序列比對(duì)[5]，計(jì)算岷山山系紅耳鼠兔和黃河流域紅耳鼠兔的遺傳距離(P-distance)。首先通過(guò)j Modeltest 2.1.3 軟件進(jìn)行分子進(jìn)化分模型檢測(cè)，模型的適合度利用BIC信息標(biāo)準(zhǔn)(Bayesian inference criterion)評(píng)估，得到核苷酸的最適替換模型HKY[6]。以歐洲野兔為外群，利用BEAST v1.7.5軟件[6]構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)。參數(shù)的起始樹(shù)使用隨機(jī)生成樹(shù)，運(yùn)行100000000代，每5000代抽樣一次。利用Tracer verson 1.5 軟件[7]進(jìn)行統(tǒng)計(jì)以確定所有參數(shù)都有大于200的有效統(tǒng)計(jì)樣本(Effective sample sizes, ESSs)。再使用TreeAnnotator中生成最大譜系置信樹(shù) (Maximum Clade Credibility Tree) , 舍棄(Burn-in)每次運(yùn)行的前20%。

2 結(jié)果

2.1 形態(tài)學(xué)研究結(jié)果

岷山山系紅耳鼠兔夏毛體背整體紅褐色，毛基灰色，毛尖紅褐色。耳及鼻部、額部、臉頰紅褐色更顯著。頸部有一塊明顯的灰色斑塊。耳長(zhǎng)大，背面及腹面均覆蓋棕黃色短毛，耳前有一束白色長(zhǎng)毛。身體腹面毛基灰黑色，毛尖灰白色，喉部至胸部中央有一條不規(guī)則的黃褐色帶。背腹界限較明顯。前后足背面毛色淡，灰白色為主，刷以少量紅褐色。爪黑色。足底多毛，黑色，趾墊裸露，爪部分被毛覆蓋。冬毛僅耳和頭頂、臉頰等部位為紅褐色，其余部分為灰色(見(jiàn)圖1)。

頭骨較隆突，最高點(diǎn)在額骨后緣。額骨上有兩個(gè)明顯的卵圓孔，鼻骨較長(zhǎng)，前緣膨大，后三分之二幾乎平行。上下門(mén)齒唇面白色。顴弓較強(qiáng)大。頂間骨較小，呈寶塔形(見(jiàn)圖2)。

圖2 岷山產(chǎn)紅耳鼠兔的頭骨

與黃河流域紅耳鼠兔標(biāo)本相比，岷山山系標(biāo)本夏毛背部中央顏色略深，有一定的灰色色調(diào)。而黃河流域標(biāo)本整體顏色更鮮亮，且背部一致。頭骨上沒(méi)有差別。

王朗采集標(biāo)本和黃河上游紅耳鼠兔量度比較見(jiàn)表1，主成分分析結(jié)果見(jiàn)圖2和表2。從表1 可以看出，除后足長(zhǎng)和眶間寬指標(biāo)外，其余14個(gè)測(cè)量指標(biāo)上，黃河流域紅耳鼠兔比岷山山系的均略大。主成分分析結(jié)果顯示，分析的兩個(gè)種群前兩個(gè)主成分累積貢獻(xiàn)率為74.854%，二者貢獻(xiàn)率分別為 58.168% 和 16.687%。對(duì)種群間形態(tài)差異分析貢獻(xiàn)最大的指標(biāo)為顱全長(zhǎng)、顱基長(zhǎng)、髁齒長(zhǎng)、顴寬、鼻骨長(zhǎng)、上臼齒列長(zhǎng)、下臼齒列長(zhǎng)、下頜骨長(zhǎng)8個(gè)指標(biāo)，這些指標(biāo)的內(nèi)容均與頭骨大小有關(guān)，因此第一主成分反映的是頭骨大小分布概況。而且所有分量的值都為正值，說(shuō)明這些指標(biāo)的變化都與主成分一致。第二主成分中負(fù)荷量絕對(duì)值較大的分量為體長(zhǎng)、后足長(zhǎng)和耳高，但第二主成分的特征值相對(duì)小，且貢獻(xiàn)率小于16.687%，因此分析價(jià)值不大(見(jiàn)表2)。以第一主成分對(duì)第二主成分作散點(diǎn)圖 (見(jiàn)圖3) 結(jié)果表明，紅耳鼠兔種群的分化成兩個(gè)地域性群體，一個(gè)由岷山(王朗)種群構(gòu)成，另一個(gè)由黃河流域的種群構(gòu)成，兩種群沒(méi)表現(xiàn)出重疊分布，能單獨(dú)分開(kāi)構(gòu)成不同的獨(dú)立群(見(jiàn)圖3)。

表1 四川岷山山系紅耳鼠兔和黃河流域紅耳鼠兔量度對(duì)比(平均值±標(biāo)準(zhǔn)差;mm)

Tab.1 Comparison of external and cranial measurements between the Minshan Mountains’ population with the Yellow River’s population ofOchotonaerythrotis(Mean±SD; mm)

Minshan Mountains populationYellow rivers Population體重W (g)145.0±17.34187.75±32.27頭體長(zhǎng)HB189.25±10.24194.75±19.92后足長(zhǎng)HF40.0±1.4139.0±3.37耳長(zhǎng)EL30.75±0.9631.0±1.41顱全長(zhǎng) SGL43.59±0.2246.61±2.60顱基長(zhǎng) SBL37.03±0.8239.93±2.54髁鼻長(zhǎng)OCNL41.06±0.6844.33±2.80顱高 SH17.34±0.2618.25±0.92顴寬ZM21.53±0.2622.86±0.61眶間寬IOB5.90±0.435.68±0.34后頭寬MB20.84±0.3621.55±1.19鼻骨長(zhǎng)NBL14.10±0.1214.54±0.72聽(tīng)泡長(zhǎng)ABL14.21±0.1414.53±0.89上齒列冠長(zhǎng) UOSL7.03±0.148.49±1.11下齒列冠長(zhǎng)LOSL6.97±0.078.03±0.80下頜長(zhǎng)32.80±0.4235.06±2.08

表2 紅耳鼠兔兩個(gè)種群主成分分析結(jié)果

Tab.2 Results of PCA analysis between two populations ofOchotonaerythrotis

變量 (Variations)主成分1(PC1)主成分2(PC2)體重 (W)0.7910.377體長(zhǎng)(HBL)-0.0450.812后足長(zhǎng)(HFL)-0.1140.831耳高(EL)0.1570.878顱全長(zhǎng)(SGL)0.971-0.024顱基長(zhǎng)(SBL)0.990.014髁齒長(zhǎng)(OCNL)0.9890.026顴寬(ZB)0.893-0.205眶間寬(IOW)-0.2130.05顱高(SH)0.55-0.359聽(tīng)泡長(zhǎng)(ABL)0.5890.404后頭寬(MB)0.742-0.106鼻骨長(zhǎng)(NBL)0.973-0.189上臼齒列長(zhǎng)(UOSL)0.9360.046下臼齒列長(zhǎng)(LOSL)0.964-0.071下頜骨長(zhǎng)(LM)0.9730.124特征值Eigenvalues9.3072.670解釋的變量Variance explained (%)58.16716.687

2.2 分子系統(tǒng)學(xué)研究結(jié)果

構(gòu)建的系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)(見(jiàn)圖4)顯示，岷山山系產(chǎn)紅耳鼠兔和GenBank中的紅耳鼠兔(采集于青海，GenBank號(hào)MG051346和AF272999)聚成一支，且和GenBank中的紅耳鼠兔的cytb遺傳距離只有1%，說(shuō)明王朗產(chǎn)紅耳鼠兔和青海的紅耳鼠兔親緣關(guān)系很近，從而證實(shí)王朗的標(biāo)本是紅耳鼠兔無(wú)疑。

圖3 岷山鼠兔和黃河流域鼠兔PCA散點(diǎn)圖

3 討論

3.1 紅耳鼠兔在四川的記載

胡錦矗和王酉之在“四川資源動(dòng)物志—獸類”中[1]，記載四川省有紅耳鼠兔。但沒(méi)有具體的地點(diǎn)、描述及參考文獻(xiàn)。在“四川獸類原色圖鑒”中再次描述了紅耳鼠兔[2]，并指出分布于四川巴塘。張榮祖的“中國(guó)獸類地理分布”[8]，王應(yīng)祥的“中國(guó)獸類種與亞種分布大全”[9]中，紅耳鼠兔均不分布于四川，僅分布于青海和甘肅。為了確認(rèn)該物種在四川分布的準(zhǔn)確性，查看了四川省疾控中心標(biāo)本，有1號(hào)來(lái)自巴塘的標(biāo)本確實(shí)是紅耳鼠兔，證明王酉之和胡錦矗(1999)的記錄是準(zhǔn)確的。

圖4 基于Ctyb 的16種鼠兔系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)：示四川省紅耳鼠兔位置

3.2 紅耳鼠兔現(xiàn)存分布區(qū)討論

如前面所述，紅耳鼠兔記錄于甘肅，青海及四川巴塘。新發(fā)現(xiàn)分布區(qū)是邛崍山和岷山的高海拔流石灘區(qū)域，這些區(qū)域彼此不連續(xù)，和傳統(tǒng)分布區(qū)距離較遠(yuǎn)，且氣候條件、植被條件和傳統(tǒng)記錄區(qū)域相差很大。雖然兩個(gè)種群在形態(tài)上可以分開(kāi)(見(jiàn)表1、表2和圖3)，但它們之間的遺傳距離卻很近，說(shuō)明兩個(gè)種群之間的隔離時(shí)間并不長(zhǎng)。兩個(gè)種群之間究竟是怎樣分化的？分化時(shí)間究竟有多久？其起源中心在什么地方？經(jīng)歷了怎樣的地質(zhì)歷史事件？這些都有待深入研究，且研究意義重大，其結(jié)果將復(fù)原橫斷山系和青藏高原之間生物多樣性起源、演化地質(zhì)歷史過(guò)程，揭示兩個(gè)區(qū)域之間物種的關(guān)系。