俄勒冈细长蝾螈(Batrachoseps wrighti)郊区种群的基因组研究揭示其古老起源而非近期引入

【字体: 时间:2025年06月25日 来源:Conservation Genetics 2.0

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  研究人员通过生态位模型和群体基因组学(RADseq)技术,探究俄勒冈细长蝾螈(B. wrighti)在波特兰都市区7个郊区种群的起源问题。结果表明这些种群是气候边缘生境中的残余群体(FST=0.028-0.903),具有独特的进化历史,为城市化背景下两栖类适应性研究提供重要案例。

  

在城市化与人为干扰加剧的背景下,生物多样性正面临前所未有的挑战。俄勒冈细长蝾螈(Batrachoseps wrighti)作为喀斯喀特山脉晚熟针叶林的特有物种,其种群数量因土地利用变化持续下降。然而2007年起,研究人员在高度人工改造的波特兰都市区陆续发现多个孤立种群,这引发了科学界对其起源的争议——这些种群究竟是城市化进程中幸存的"生态遗民",还是通过人类活动偶然引入的新群体?

Pacific University等机构的研究团队在《Conservation Genetics》发表的研究,通过整合生态位建模与群体基因组学方法,揭示了这些郊区种群的进化奥秘。研究采用MaxEnt v3.4.4构建生态位模型评估气候适宜性,同时利用RADseq技术对71个个体进行基因分型,通过FST分析、主成分分析(PCA)和有效迁移表面估计等方法解析种群结构。样本涵盖7个郊区点和6个喀斯喀特山脉核心区种群。

生态位建模
基于海拔和6个关键BIOCLIM变量的模型显示:

群体基因组学发现

  1. 遗传多样性梯度:自西向东的波特兰都市区到哥伦比亚河区域,观测杂合度(HO)从0.04升至0.097,呈现典型的边缘效应。
  2. 种群分化
  3. 结构分析:NGSadmix显示K=2时南北谱系分化,与线粒体谱系一致;K=3则揭示波特兰西部与Mt. Hood区域的亚结构。

讨论与意义
该研究通过多学科证据链证实:波特兰郊区种群是冰期后残留的进化单元,而非人为引入群体。其低遗传多样性(π=0.004-0.071)和独特的等位基因组合,为理解两栖类在破碎化景观中的长期存活机制提供了范例。研究强调保护这些"都市遗民"的重要性——它们不仅是物种分布范围的延伸,更可能蕴含适应干旱压力的关键基因。

这一发现改写了传统认知:即使Batrachoseps这类严格依赖腐木的物种,也能在铺路砖和干燥落叶层等非典型生境中延续。研究为城市生物多样性保护提供了新思路,建议将边缘种群纳入保护单元设计,并加强人工水体等"踏脚石"生境的营造。未来研究可深入探索这些种群是否已进化出特殊的生理适应特征。

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