摘 要 2023年2—4月,在浙江省麗水市景寧畬族自治縣望東垟高山濕地省級(jí)自然保護(hù)區(qū)開(kāi)展物種多樣性調(diào)查,采集到8號(hào)張樹(shù)蛙屬(Zhangixalus)標(biāo)本(27°42′20. 11″ N,119°37′12. 57″ E;海拔1 107. 5 m),通過(guò)形態(tài)學(xué)特征檢索發(fā)現(xiàn)與臺(tái)北樹(shù)蛙(Z. taipeia?nus)相似;基于分子系統(tǒng)發(fā)育顯示此次采集的張樹(shù)蛙屬物種與臺(tái)北樹(shù)蛙聚為一支,且與臺(tái)灣地區(qū)臺(tái)北樹(shù)蛙12S rRNA、tRNAval和16S rRNA基因的遺傳距離為1. 2%。綜合形態(tài)學(xué)和分子系統(tǒng)發(fā)育結(jié)果,將本次采集的張樹(shù)蛙屬物種定為臺(tái)北樹(shù)蛙一新亞種——臺(tái)北樹(shù)蛙景寧亞種(Zhangixalus taipeianus jingningensis Liu,Huang,Zhou andWang,ssp. nov.)。
關(guān)鍵詞:張樹(shù)蛙屬;臺(tái)北樹(shù)蛙景寧亞種;新亞種;浙江省
中圖分類(lèi)號(hào):Q958. 2
文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
文章編號(hào):2310 - 1490(2024)- 04 - 0912 - 09
DOI:10.12375/ysdwxb.20240427
張樹(shù)蛙屬(Zhangixalus)是無(wú)尾目(Anura)樹(shù)蛙科(Rhacophoridae)下的一個(gè)屬,于2019年由原廣義樹(shù)蛙屬(Rhacophorus sensu lato)拆分而來(lái),該屬物種主要分布區(qū)包括東亞及中南半島,目前包含43個(gè)物種[1]。其中,中國(guó)分布記錄有30個(gè)物種,浙江省已知有2 種,即麗水樹(shù)蛙[Zhangixalus lishuiensis (Liu,Wang,and Jiang,2017)]和大樹(shù)蛙[Z. dennysi (Blan?ford,1881)],麗水樹(shù)蛙已知分布于浙江省麗水市、福建省武夷山,而大樹(shù)蛙則廣布于浙江省全境[2]。
2023年2—4月,在浙江省麗水市景寧畬族自治縣望東垟高山濕地省級(jí)自然保護(hù)區(qū)開(kāi)展物種多樣性調(diào)查,采集到8號(hào)張樹(shù)蛙屬物種標(biāo)本,經(jīng)形態(tài)學(xué)比較和分子系統(tǒng)發(fā)育分析,確定采集標(biāo)本為臺(tái)北樹(shù)蛙[Z.taipeianus (Liang and Wang,1978)]一新亞種——臺(tái)北樹(shù)蛙景寧亞種(Z. t. jingningensis ssp. nov.),為臺(tái)北樹(shù)蛙在浙江省的分布新紀(jì)錄,并初步探討其與臺(tái)灣地區(qū)臺(tái)北樹(shù)蛙指名亞種(Z. t. taipeianus)在地理群體間的形態(tài)特征差異,為張樹(shù)蛙屬在大陸和臺(tái)灣之間的擴(kuò)散與演化提供新的證據(jù)和理解。
1 材料與方法
1. 1 材料
采集于浙江省麗水市景寧畬族自治縣望東垟高山濕地省級(jí)自然保護(hù)區(qū)(27° 42′20. 11″ N,119°37′12. 57″ E;海拔1 107. 5 m)的8號(hào)臺(tái)北樹(shù)蛙成體標(biāo)本(標(biāo)本號(hào):SWU 00043000 ~ SWU 00043007),經(jīng)整姿處理后固定于體積分?jǐn)?shù)75%的乙醇溶液中,并保存于西南大學(xué)。取標(biāo)本腿部肌肉組織固定于體積分?jǐn)?shù)95%的乙醇溶液中用于提取DNA,標(biāo)本及部分張樹(shù)蛙屬樣品信息見(jiàn)表1。
1. 2 形態(tài)鑒定與測(cè)量
成體形態(tài)的比較和測(cè)量依據(jù)AmphibiaWeb[3]、Lue et al.[4]和費(fèi)梁等[5?6]的數(shù)據(jù)和方法,使用精確度為0. 1 mm的電子數(shù)顯游標(biāo)卡尺測(cè)量采集到的標(biāo)本形態(tài)指標(biāo),測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表2。
1. 3 分子鑒定
使用Thermo Fisher Scientific公司生產(chǎn)的試劑盒提取樣本總DNA,隨后將DNA樣品放在低溫冰箱中-20 ℃儲(chǔ)存。借鑒Richards et al. [7]的方法,使用H3296(5′-GCTAGACCATKATGCAAAAGGTA-3′)和L2519 (5′-AAACTGGGATTAGATACCCCACTAT-3′)引物對(duì)線粒體12S rRNA、tRNAval和16S rRNA區(qū)域進(jìn)行PCR擴(kuò)增和序列分析。PCR擴(kuò)增在25 μL的反應(yīng)體系中進(jìn)行,首先在94 ℃下進(jìn)行5 min的預(yù)變性;然后35個(gè)循環(huán),每個(gè)循環(huán)包括在94 ℃下45 s,50 ℃或55 ℃下45 s,以及72 ℃下45 s延伸;最后72 ℃延伸7 min。擴(kuò)增后的PCR產(chǎn)物通過(guò)ABI3730自動(dòng)測(cè)序儀(Thermo Fisher ScientificUSA)進(jìn)行序列測(cè)定。使用DNASTAR的SeqMan[8]軟件檢查序列質(zhì)量,并對(duì)正反向序列的不均勻波峰進(jìn)行修剪,以便序列拼接。完成的序列被上傳至GenBank。
使用采集標(biāo)本測(cè)序所得序列進(jìn)行分子系統(tǒng)發(fā)育分析,以對(duì)標(biāo)本進(jìn)行分子鑒定?;谠瓘V義樹(shù)蛙屬的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系,從GenBank中獲得22個(gè)張樹(shù)蛙屬物種,以及1個(gè)樹(shù)蛙屬(Rhacophorus)、1個(gè)瘦樹(shù)蛙屬(Leptomantis)和1個(gè)螳臂樹(shù)蛙屬(Chiromantis)的12SrRNA、tRNAval和16S rRNA序列,使用螳臂樹(shù)蛙屬的Chiromantis xerampelina 作為外群[9]。采用MEGAv. 7. 0的默認(rèn)參數(shù)比對(duì)序列[10]并進(jìn)行目視檢查,必要時(shí)手動(dòng)調(diào)整。為了保證分子鑒定結(jié)果的有效性,分別采用貝葉斯法(Bayesian inference,BI)和最大似然法(maximum likelihood,ML)構(gòu)建張樹(shù)蛙屬的系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)。建樹(shù)前,使用jModeltest v2基于貝葉斯信息準(zhǔn)則(BIC)標(biāo)準(zhǔn),選擇GTR+G+I模型作為最優(yōu)核苷酸替代模型[11]。使用RAxML v. 7. 2. 6[12]的默認(rèn)參數(shù)并進(jìn)行1 000 次bootstrap 分析構(gòu)建ML 樹(shù)。使用MrBayes 3. 1. 2[13]構(gòu)建BI樹(shù),在默認(rèn)熱值下使用馬爾可夫鏈蒙特卡羅鏈(MCMC)執(zhí)行600萬(wàn)代,每1 000代抽樣1 次,并將初始25% 的樹(shù)排除。使用Tracerv. 1. 5[14]檢查各運(yùn)行參數(shù)值是否收斂(ESS值 gt; 200)。張樹(shù)蛙屬不同物種間的遺傳距離(p-distances)則使用MEGA v. 7. 0[10]計(jì)算。
2 結(jié)果
2. 1 分子系統(tǒng)發(fā)育分析
在基于12S rRNA、tRNAval和16S rRNA所構(gòu)建的貝葉斯樹(shù)(圖1)中,本研究采集標(biāo)本與臺(tái)北樹(shù)蛙聚為一支,與臺(tái)北樹(shù)蛙指名亞種(GenBank:LC386574)具有一定的遺傳分化,遺傳距離為1. 2%(表3)。該結(jié)果支持本次采集于浙江省麗水市景寧畬族自治縣望東垟高山濕地省級(jí)自然保護(hù)區(qū)的張樹(shù)蛙屬物種是臺(tái)北樹(shù)蛙一新亞種。
2. 2 新亞種描述
臺(tái)北樹(shù)蛙景寧亞種(Zhangixalus taipeianusjingningensis Liu,Huang,Zhou and Wang,ssp. nov.)為新亞種(圖2、圖3和表4)。
正模標(biāo)本:成體雄性(SWU 00043007),2023年2月由陸文朱采于浙江省麗水市景寧畬族自治縣望東垟高山濕地省級(jí)自然保護(hù)區(qū)(27°42′20. 11″ N,119°37′12. 57″ E;海拔1 107. 5 m)。
配模標(biāo)本:成體雌性(SWU 00043000),其他信息同正模。
副模標(biāo)本:成體雌性(SWU 00043001 ~ SWU 0004-3005)和成體雄性(SWU 00043006),其他信息同正模。
正模、配模和副模標(biāo)本現(xiàn)保存于西南大學(xué)。
詞源:該新亞種以模式標(biāo)本采集地浙江省麗水市景寧畬族自治縣“Jingning”命名。
鑒別特征:新亞種體型較小,雄性頭體長(zhǎng)29. 9 ~30. 0 mm,雌性頭體長(zhǎng)35. 2 ~ 41. 2 mm;鼓膜略顯,顳褶明顯,犁骨齒細(xì)長(zhǎng);體背面皮膚滿(mǎn)布顆粒狀疣,腹面滿(mǎn)布扁平疣;生活時(shí)背面顏色會(huì)發(fā)生變化,體背面多為鮮綠色或黃綠色,少數(shù)個(gè)體有白點(diǎn);體側(cè)及股前后無(wú)明顯斑紋,指間蹼為米黃色,趾間蹼略帶粉色;下頜白色或淺黃綠色,體腹部為白色,脛部腹面為橙色或淡黃色;雄性具單咽下內(nèi)聲囊。
正模標(biāo)本描述:SWU 00043007,雄性成體,體型較小,頭體長(zhǎng)30. 0 mm;吻端鈍圓,略突出于下唇,頭長(zhǎng)略小于頭寬,吻長(zhǎng)略大于眼徑;具單咽下內(nèi)聲囊;瞳孔橫置,虹膜為橘黃色;顳褶明顯,顳褶下鼓膜略顯;犁骨齒細(xì)長(zhǎng),舌為細(xì)長(zhǎng)橢圓形,舌后端缺刻深。前臂粗壯,手指較為細(xì)長(zhǎng);所有指端均具有吸盤(pán)和馬蹄形邊緣溝,第一指吸盤(pán)較小,指長(zhǎng)序?yàn)棰骻t;Ⅳgt;Ⅱgt;Ⅰ,外掌突明顯,指關(guān)節(jié)下瘤明顯,指間具微蹼;脛長(zhǎng)小于足長(zhǎng)小于頭體長(zhǎng)之半;所有趾端均有吸盤(pán)和馬蹄形邊緣溝,趾吸盤(pán)略小于指吸盤(pán);趾長(zhǎng)序?yàn)棰鬵t;Ⅲgt;Vgt;Ⅱgt;Ⅰ,趾間具全蹼,趾關(guān)節(jié)下瘤明顯;內(nèi)蹠突發(fā)達(dá),呈卵圓形,無(wú)外蹠突;后肢長(zhǎng),左右跟部重疊。體背面皮膚滿(mǎn)布顆粒狀疣,腹面滿(mǎn)布扁平疣;生活時(shí)背面顏色會(huì)發(fā)生變化,體背面為鮮綠色,有少量淺綠色和白色點(diǎn);體側(cè)及股前后無(wú)明顯斑紋,指間蹼為米黃色,趾間蹼略帶粉色,第五趾和第四趾蹼之間有一白色縱帶;下頜白色,體腹部為白色,脛部腹面為橙色。
形態(tài)比較:臺(tái)北樹(shù)蛙景寧亞種與臺(tái)北樹(shù)蛙指名亞種的形態(tài)區(qū)別在于(1)體型較小,景寧亞種雄性頭體長(zhǎng)29. 9 ~ 30. 0 mm,雌性頭體長(zhǎng)35. 2 ~ 41. 2 mm,而指名亞種體型較大,雄性頭體長(zhǎng)30. 4 ~ 45. 0 mm,雌性頭體長(zhǎng)39. 1 ~ 55. 0 mm;(2)景寧亞種外掌突明顯,而指名亞種外掌突不明顯;(3)景寧亞種脛長(zhǎng)小于足長(zhǎng)小于頭體長(zhǎng)之半,而指名亞種脛長(zhǎng)小于頭體長(zhǎng)之半而大于足長(zhǎng);(4)景寧亞種指間蹼為米黃色,趾間蹼略帶粉色,下頜白色或淺黃綠色,脛部腹面為橙色,而指名亞種脛部腹面非橙色;(5)景寧亞種腰胯部無(wú)斑紋,而指名亞種有深褐色斑[3?6]。
第二性征:雄性個(gè)體具單咽下內(nèi)聲囊。
鳴聲特征:雄性臺(tái)北樹(shù)蛙景寧亞種(SWU00043007)于野外地下洞穴中鳴叫,此蛙單次鳴叫時(shí)長(zhǎng)約3. 0 s,由非常高頻的顫音組成,中間有約0. 2 s的停頓(圖4),與臺(tái)北樹(shù)蛙指名亞種的鳴聲可視化圖譜極為相似(圖5)。
形態(tài)變異:臺(tái)北樹(shù)蛙景寧亞種少數(shù)個(gè)體有白點(diǎn),下頜白色或淺黃綠色,四肢腹面為橙色或淡黃色。
生態(tài)學(xué):臺(tái)北樹(shù)蛙景寧亞種繁殖于春季(2—5月),與臺(tái)北樹(shù)蛙指名亞種(10 月—翌年3 月)有一定區(qū)別,筑泡巢于苔蘚下泥洞中(圖6,圖7),同一區(qū)域還生活有彈琴蛙[Nidirana adenopleura (Boulenger,1909)]、鎮(zhèn)海林蛙(Rana zhenhaiensis Ye,F(xiàn)ei,andMatsui,1995)、布氏泛樹(shù)蛙[Polypedates braueri(Vogt,1911)]和北侖姬蛙(Microhyla beilunensisZhang,F(xiàn)ei,Ye,Wang,Wang,and Jiang,2018)等蛙類(lèi)。
分布:臺(tái)北樹(shù)蛙景寧亞種目前僅知分布于模式產(chǎn)地。
3 討論
在本研究中,研究人員采集并分析了浙江省麗水市景寧畬族自治縣望東垟高山濕地省級(jí)自然保護(hù)區(qū)的張樹(shù)蛙屬物種,基于12S rRNA、tRNAval 和16SrRNA序列的分子系統(tǒng)發(fā)育分析顯示,采集的張樹(shù)蛙屬標(biāo)本與臺(tái)北樹(shù)蛙聚為一支,且遺傳距離相對(duì)較小,僅約1. 2%。同時(shí),也發(fā)現(xiàn)其與臺(tái)北樹(shù)蛙在頭體長(zhǎng)、掌突特征、足長(zhǎng)和脛長(zhǎng)頭體長(zhǎng)之比,以及體色上均有一定區(qū)別,呈現(xiàn)明顯的地理群體差異性。因此,結(jié)合形態(tài)學(xué)和分子系統(tǒng)發(fā)育的綜合分析結(jié)果,將本次采集的張樹(shù)蛙屬物種鑒定為臺(tái)北樹(shù)蛙一新亞種,命名為臺(tái)北樹(shù)蛙景寧亞種(Zhangixalus taipeianus jingnin?gensis ssp. nov.),并將來(lái)自臺(tái)灣地區(qū)的臺(tái)北樹(shù)蛙修訂為臺(tái)北樹(shù)蛙指名亞種(Zhangixalus taipeianus tai?peianus)。
我國(guó)東南沿海地區(qū)的張樹(shù)蛙屬物種很少,目前已知僅分布3種[2]。浙江省分布有大樹(shù)蛙和麗水樹(shù)蛙,相鄰的上海市僅分布有大樹(shù)蛙,江蘇省無(wú)張樹(shù)蛙屬物種分布,福建省分布有大樹(shù)蛙和麗水樹(shù)蛙,廣東省分布有大樹(shù)蛙和峨眉樹(shù)蛙(Z. omeimontis),臺(tái)灣地區(qū)張樹(shù)蛙屬多樣性較高,有5種,包括諸羅樹(shù)蛙(Z.arvalis)、橙腹樹(shù)蛙(Z. aurantiventris)、臺(tái)灣樹(shù)蛙(Z.moltrechti)、翡翠樹(shù)蛙(Z. prasinatus)和臺(tái)北樹(shù)蛙,且?guī)缀跞珵樘赜蟹N[2]。臺(tái)北樹(shù)蛙景寧亞種在浙江省景寧望東垟高山濕地省級(jí)自然保護(hù)區(qū)內(nèi)的發(fā)現(xiàn),增加了該物種的分布點(diǎn),擴(kuò)大了對(duì)其分布區(qū)域的認(rèn)識(shí),為張樹(shù)蛙屬在大陸和臺(tái)灣之間的擴(kuò)散與演化提供了新的證據(jù)和理解。
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