怀特岛红松鼠种群的遗传独特性与保护策略：多学科评估揭示孤立种群的生存挑战与保护机遇

本研究针对英国怀特岛红松鼠(Sciurus vulgaris)种群的生存威胁，通过微卫星(microsatellites)遗传分析、栖息地承载力评估和种群生存力分析(PVA)，发现东西亚群存在遗传分化(FST=0.055)但无显著隔离，局部近交系数(FIS=0.18-0.27)反映空间交配动态而非系统性近交。研究表明补充投喂可提升承载力，但繁殖成功率与生存率是种群存续关键。成果为岛屿特有物种保护提供重要范式。

　　

在英国南部海岸的怀特岛上，生活着一群特殊的红松鼠(Sciurus vulgaris)——它们不仅是英格兰南部最后的野生种群，更是欧洲大陆红松鼠的"基因孤岛"。这些毛茸茸的居民面临着双重威胁：作为岛屿种群固有的小规模效应和遗传多样性丧失风险，以及栖息地破碎化带来的生存挑战。更令人担忧的是，与英国其他地区不同，这里的红松鼠尚未遭遇入侵物种灰松鼠(Sciurus carolinensis)的竞争压力，但这种"与世隔绝"的状态也使其丧失了基因交流的机会。

为了评估这个独特种群的生存前景，由Alyson E.V. Buchanan领衔的研究团队开展了一项跨学科研究。研究人员整合了遗传学、生态学和种群建模方法，试图回答三个核心问题：种群是否存在遗传分化？栖息地资源能否支撑种群延续？未来50年种群将如何演变？这项研究最终发表在《Biodiversity and Conservation》期刊上。

研究采用了四项关键技术方法：(1) 收集44份新样本结合已有108份样本，使用15个微卫星位点进行基因分型；(2) 基于LiDAR和实地调查建立栖息地承载力模型；(3) 应用Vortex软件进行种群生存力分析(PVA)，模拟20-50年的种群动态；(4) 通过问卷调查评估全岛补充投喂现状。样本主要来自怀特岛松鼠保护组织的路杀标本和毛发管陷阱。

遗传分化与局部近交

微卫星分析揭示了东西亚群的分化模式。STRUCTURE分析显示K=2为最优分组，对应地理东西分区。虽然F_ST值(0.055)未达显著水平，但Monmonier算法检测到明显的遗传屏障。值得注意的是，西部亚群近交系数(F_IS=0.27)高于东部(F_IS=0.18)，反映局部交配受限而非整体近交。这种"隔离-by-distance"模式与红松鼠有限的扩散能力(日均移动<680m)密切相关。

栖息地承载力评估

全岛5812公顷林地理论上可支持2906-6394只红松鼠。基于能量需求(305-418 kJ/天)的计算显示，即使仅有2%树木产种，也能维持3336-4571只个体的生存。当前种群密度(0.6只/公顷)显著低于理论承载力，表明食物并非限制因素。东西亚群对比显示，东部虽拥有更大栖息地(3754公顷)但有效种群大小(N_e=70.9)反而小于西部(N_e=99.2)，突显栖息地质量差异的重要性。

种群生存力分析

PVA模型揭示了关键风险阈值：当年产仔数降至1窝时，即使保持25%幼体存活率，种群仍会衰退。乐观情景(96%成体存活率+2窝/年)下种群可稳定增长。50年预测显示，遗传杂合度将从0.43降至0.40-0.47，但补充投喂可缓冲食物短缺风险——调查发现84.1%居民全年投喂，虽存在花生占比过高(可能引发代谢性骨病)的问题。

这项研究为岛屿特有物种保护提供了重要范式。首先，微卫星数据证实了"局部近交而非整体衰退"的独特模式，为小种群管理提供了新见解；其次，承载力分析打破了"资源限制"的固有认知，指出生存率才是关键瓶颈；最后，PVA模型量化了繁殖输出与生存率的权衡关系，指导保护实践应优先保障成年个体存活。研究同时警示，尽管当前遗传风险可控，但长期隔离可能导致适应性进化潜力丧失——这为未来开展全基因组分析提出了科学需求。

正如作者强调的，这项研究的真正价值在于建立了"遗传-栖息地-种群"的三维评估框架。这种多学科方法不仅适用于红松鼠，也可推广至其他岛屿特有物种的保护规划。特别是将居民参与的补充投喂纳入生态承载力计算的创新思路，为协调人类活动与物种保护提供了实践样板。随着气候变化加剧，这种基于实证的保护策略将变得愈发重要。