意大利中部欧亚水獭种群结构与再定居动态的遗传学新洞察:保护之路的关键发现

【字体: 时间:2025年03月06日 来源:Mammalian Biology 1.9

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  为探究欧亚水獭扩散动态及基因流限制因素,研究人员分析样本,发现种群遗传分化等,为保护提供依据。

  

欧亚水獭研究:探索种群奥秘,守护濒危物种

在欧洲和意大利的动物世界里,欧亚水獭(Lutra lutra)曾是 “折翼的精灵”。20 世纪,由于人类的迫害、环境污染以及栖息地的碎片化,它们在众多欧洲国家数量锐减,不少地区甚至难觅其踪。在意大利半岛,这种情况更为严重,水獭在很多区域灭绝,仅在意大利南部得以幸存,被列为极度濒危物种。
不过,近年来情况有所好转。随着保护措施的实施,水獭种群开始恢复,意大利南部的水獭种群逐渐向北扩张。但新的问题接踵而至,水獭在新收复区域的再定居动态如何?遗传多样性又有怎样的变化?这些问题若不解决,制定的管理和保护计划可能会 “无的放矢”,水獭的未来依旧充满未知。
为了揭开这些谜团,来自意大利多个研究机构(包括国家研究委员会陆地生态系统研究所、莫利塞大学等)的研究人员 Greta Agostini、Anna Loy 等人开展了深入研究,相关成果发表在《Mammalian Biology》杂志上。
研究人员采用了多种关键技术方法。在样本采集上,从 2022 年 6 月至 2023 年 5 月,他们在阿布鲁佐和莫利塞地区收集了 107 份粪便(spraints)和肛门凝胶样本,还从意大利南部获取了 16 份肌肉组织样本。在基因分析方面,运用 Zymo QuickDNA Fecal/Soil Kit 和 Zymo Quick - DNA Miniprep Kit 进行 DNA 提取,通过聚合酶链反应(PCR)扩增细胞色素 b(cytb)片段评估 DNA 质量,利用 11 个微卫星位点进行基因分型,借助多种软件进行数据分析。
研究结果主要从以下几个方面展开:
  1. 基因分型成功率:研究人员成功从所有收集的样本中提取出 DNA,其中 91% 的样本 cytb 片段扩增呈阳性,微卫星扩增成功率为 40%。
  2. 身份分析:经过分析,确定了 52 个独特个体,分布在不同区域,同时通过分子性别鉴定分析出部分区域的性别比例。
  3. 种群遗传结构、混合和基因流:空间主成分分析(sPCA)显示,意大利南部和中部的水獭存在明显遗传差异,且遗传多样性分布与地理距离有关。混合分析表明,阿布鲁佐地区的水獭可能起源于意大利北部的普利亚,且存在复杂的再定居模式。基因流估计显示,阿布鲁佐和莫利塞地区样本间基因交流频繁,但阿布鲁佐与意大利南部的基因流普遍较低。
  4. 亲缘关系分析、近交估计和种群大小:同胞关系分析发现一些个体属于全同胞或半同胞集群,整体近交水平不高。有效种群大小()估计表明,阿布鲁佐、拉齐奥和莫利塞国家公园(PNALM)内繁殖成年个体数量较少,但实际种群数量比最初预计的大。
研究结论和讨论部分意义重大。研究揭示了意大利南部和中部水獭的遗传差异,以及阿布鲁佐地区水獭再定居模式的复杂性。PNALM 种群的遗传多样性较低,这使其易受人口和环境随机因素的影响。监测和减少人为障碍,对保证该种群的遗传多样性至关重要。同时,研究还发现 PNALM 北部边界样本数量少,这提示监测小河流对评估水獭扩张和保护状况的重要性。未来,运用先进基因组技术的研究有望进一步深入了解意大利中部水獭种群的遗传结构,为水獭的保护和种群稳定发展提供更有力的支持。
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