《Current Biology》佛罗里达灌丛鸦迁移研究：种群增长却难阻基因衰退，遗传拯救迫在眉睫

为探究佛罗里达灌丛鸦（FSJ）迁移效果，研究人员经多年监测分析，发现迁移促种群增长但未能阻止基因侵蚀，强调遗传拯救的重要性。

　　

佛罗里达灌丛鸦（Florida Scrub-Jay，FSJ）是美国佛罗里达州特有的一种非迁徙鸟类。曾经，它们在当地的广袤土地上自在生活，家族庞大。然而，随着时间的推移，人类对土地和自然资源的过度利用，加上气候变化的影响，FSJ 的命运发生了巨大转变。适宜它们生存的干燥橡木灌丛栖息地不断退化和破碎化，就像原本完整的家园被一片片撕裂。这使得 FSJ 的种群数量急剧下降，在 1987 年被美国鱼类和野生动物管理局列为受威胁物种。

为了拯救 FSJ，科学家们尝试了多种方法，其中将个体迁移到更适宜的栖息地成为重要策略之一。以往人们认为，把 FSJ 迁移到更好的环境，既能让它们摆脱当前的生存困境，又能促进种群数量增长，还可能缓解近亲繁殖问题，增加基因多样性。但事实真的如此吗？带着这些疑问，来自密歇根州立大学（Michigan State University）等多个机构的研究人员 Tyler Linderoth、Lauren Deaner、Nancy Chen 等人，开启了一项深入研究。

这项研究意义重大。它不仅能让我们更清楚地了解 FSJ 迁移后的真实状况，为保护这一濒危物种提供关键依据，还能为其他类似物种的保护工作提供宝贵经验。研究成果发表在《当代生物学》（Current Biology）期刊上。

在研究过程中，研究人员采用了多种关键技术方法。首先是长期监测技术，从 1999 年开始，研究人员就为 FSJ 戴上脚环，持续追踪它们的生活轨迹，详细记录繁殖对的配对情况、繁殖成果以及后代的成长。同时，对种群数量进行定期普查，准确掌握 FSJ 数量的动态变化。其次是基因组测序技术，对 87 只 FSJ 的血液样本进行基因组测序，获取它们的基因信息。最后，运用种群模拟技术，通过构建不同的模型，模拟 FSJ 在各种情况下的繁殖和遗传变化，对比分析不同场景下的差异。

研究结果主要体现在以下几个方面：

1. 迁移促进种群数量恢复：在迁移之前，M4 核心区域（CR）只有 13 只 FSJ。2003 - 2010 年期间，研究人员将 51 只来自五个濒危亚种群的 FSJ 迁移到 CR 区域的恢复栖息地。起初，迁移效果并不理想，但调整方法后，CR 区域的 FSJ 种群数量开始显著增加。到 2022 年，种群数量增长了 10 倍，并且在地理分布上也不断扩张，新的家族群体在恢复的栖息地建立了领地。

2. 繁殖偏斜现象明显：通过对当代 CR 种群 74 个奠基个体及其后代的谱系分析发现，繁殖方差极高。16 个个体（“前 16” 祖先）贡献了超过 76% 的种群奠基血统。其中一对繁殖对 RLS - K 和 WSA - K 的遗传贡献尤为突出，自 2008 年配对以来，它们平均占预期 CR 种群奠基血统的 24%，在 2017 年贡献比例最高达到 32%。这种繁殖偏斜导致种群中奠基谱系数量减少，且随着时间推移，遗传贡献逐渐偏向少数个体。

3. 繁殖偏斜导致基因组变异侵蚀：研究人员对 2021 年 CR 繁殖对的雏鸟、部分迁移个体和居民个体进行基因组测序分析。结果显示，当代个体的近亲繁殖系数（F）显著高于居民个体和迁移个体，平均杂合度显著低于居民个体和迁移个体。在主成分分析（PCA）中，当代个体更接近具有高繁殖贡献的迁移个体。这表明繁殖偏斜导致了基因组变异的侵蚀，尽管种群数量在增长，但基因多样性却在减少。

4. 迁移降低繁殖偏斜但仍处高位：通过种群模拟发现，迁移到居民种群中能够产生更大的种群规模，显著降低祖先遗传贡献的方差。然而，观察到的祖先遗传贡献的方差和偏斜在部分年份仍高于模拟的 0.95 分位数，说明实际的繁殖方差高于预期，繁殖偏斜仍然处于较高水平。

5. 利用遗传数据可检测繁殖偏斜：研究人员通过量化测序祖先与当代种群的平均秩加权相关性（κ统计量）来检测繁殖偏斜。结果发现，κ统计量与基于谱系的预期遗传贡献相关性显著，能够有效识别对当代种群遗传贡献较高的个体，即使在没有完整谱系的情况下，也能从遗传数据中可靠地检测和量化繁殖偏斜。

综合研究结果和讨论，此次研究表明，FSJ 的迁移虽然成功促进了种群数量的增长，让更多的 FSJ 有了生存空间，但由于繁殖偏斜的存在，导致近亲繁殖增加和基因侵蚀，未能有效阻止基因多样性的下降。这一现象在许多自然种群中普遍存在，尤其是那些经历过栖息地破碎化、种群规模较小的物种。此外，研究还证明可以通过遗传数据检测繁殖偏斜，为在无法构建详细谱系的情况下评估种群遗传状况提供了新方法。从保护角度来看，尽管 CR 种群出现了基因衰退，但种群数量的恢复仍然意义重大，它为种群的持续生存提供了缓冲。同时，研究人员建议，为了抵消繁殖偏斜带来的影响，可能需要偶尔从其他大型种群迁移少量个体（最多占繁殖种群的 10%），模拟自然基因流，进行遗传拯救。这一研究为濒危物种的保护管理提供了重要的理论依据和实践指导，强调了在种群恢复过程中持续监测和遗传管理的必要性 。