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不丹雪豹(Panthera uncia)种群遗传结构及其与周边区域种群的连通性研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年09月15日 来源:Global Ecology and Conservation 3.4
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本研究针对雪豹(Panthera uncia)种群遗传结构及区域连通性知识匮乏的问题,通过结合相机陷阱与非侵入性遗传采样技术,首次系统评估不丹境内雪豹的遗传多样性、种群结构及其与尼泊尔、中国西藏等邻近种群的基因流动。研究发现不丹雪豹种群具有中等遗传多样性(HO = 0.466 ± 0.039, HE = 0.496 ± 0.034),未发现显著种群分化,且与尼泊尔及西藏种群存在密切遗传联系。结果表明不丹可能作为区域雪豹种群的重要源群体,强调跨保护区连通性与跨境合作对物种长期保护的重要性。
雪豹(Panthera uncia)是栖息于中亚高海拔山地的旗舰物种,因其分布广泛但高度片段化、行为隐秘且生存环境恶劣,长期以来种群评估面临巨大挑战。全球雪豹种群数量估计在3,900至8,745只之间,但由于缺乏系统的实证数据,这一数字仍存在较大不确定性。目前雪豹被世界自然保护联盟(IUCN)列为“易危”物种,其生存受到栖息地退化、猎物减少、人兽冲突及非法贸易等多重威胁。尽管近年来关于雪豹数量、分布和系统地理学的研究有所进展,但种群遗传结构、基因流动及景观连通性等关键问题仍未得到充分探讨,制约了全球雪豹保护策略的制定与实施。
在不丹,雪豹是受到严格保护的大型食肉动物。2014–2015年和2022–2023年的两次全国性相机陷阱调查显示,不丹境内的雪豹数量从96只增加至134只,增长近39%。种群分布呈现西密东疏的格局,可能与岩羊(Pseudois nayaur)的分布密度相关。尽管种群数量有所恢复,雪豹仍面临气候变迁、人类活动干扰及人兽冲突等压力。因此,深入理解不丹雪豹种群的遗传背景及其与周边种群的连通性,对制定区域保护策略具有重要科学与管理意义。
为此,研究人员在2022–2023年全国性雪豹调查中,结合相机陷阱布设与非侵入性粪便采样,首次对不丹雪豹种群开展遗传学评估。通过分子标记分析,旨在揭示其遗传多样性水平、种群内部分化状况以及与尼泊尔、中国西藏等邻近种群的基因交流情况,从而评估不丹在区域雪豹保护中的潜在作用。
本研究主要采用以下几项关键技术方法:首先,在海拔3400–5200米区域布设2 km × 2 km网格状相机陷阱点,并沿样线采集疑似雪豹粪便样本。共收集184份粪便样本,利用雪豹特异性细胞色素b(MT-CYTB)引物进行物种鉴定。随后,通过8个微卫星位点(如PUN1157、PUN1262等)和SRY基因标记进行个体识别与性别鉴定。最终,对鉴定出的个体进一步扩增21个微卫星位点,获取更高分辨率的基因型数据。遗传多样性、种群结构及分化程度通过Micro-Checker、GenAlEx、STRUCTURE等生物信息学软件进行分析。为进行区域比对,本研究还整合了已发表的雪豹微卫星数据集,涵盖尼泊尔、西藏、青海等地区样本。
从184份粪便样本中,共有71份经分子鉴定确认属于雪豹。通过8个微卫星位点与SRY标记,成功鉴定出21个独立个体,包括13只雌性、7只雄性和1只性别未知个体。样本覆盖不丹的Bumdeling野生动物保护区(BWS)、Jigme Dorji国家公园(JDNP)、Jigme Khesar严格自然保护区(JKSNR)、Wangchuck百年国家公园(WCNP)及Paro森林分局(PFD)。
在16只完成29个微卫星位点基因分型的个体中,观察到的遗传多样性为中等水平:等位基因数(AN)为3.323 ± 0.223,期望杂合度(HE)为0.496 ± 0.034,观察杂合度(HO)为0.466 ± 0.039。种群内部未发现显著遗传结构,表明不丹境内雪豹种群之间存在较高的基因流。
将不丹样本与来自印度-巴基斯坦、青海、蒙古、塔吉克斯坦-吉尔吉斯斯坦等地区的172只雪豹基因型进行合并分析,结果显示,与不丹遗传联系最密切的种群为尼泊尔和西藏群体(FST = 0.071–0.146),而与青海北部(如阿克塞种群)的遗传分化较高(FST = 0.258)。主成分判别分析(DAPC)与STRUCTURE聚类均支持不丹–尼泊尔–西藏形成一个遗传簇,属于雪豹的中部遗传支系(P. u. uncioides)。
种群分配测试显示,来自尼泊尔和西藏的个别雪豹被遗传分配到不丹群体,表明存在从尼泊尔和西藏向不丹的扩散事件。不丹种群未出现误分配到其他地区的情况,提示其可能作为周边种群的源群体。
本研究首次系统揭示不丹雪豹种群的遗传组成及其在区域尺度上的连通性,填补了该地区雪豹保护遗传学的空白。尽管样本量有限,但通过高分辨率微卫星分型技术,研究证实不丹雪豹种群具有中等遗传多样性,种群内部遗传结构均匀,且与尼泊尔、中国西藏种群存在密切的基因交流。这些结果突显不丹作为雪豹区域保护的关键节点,其种群可能对维持尼泊尔和西藏种群的遗传多样性具有重要作用。
研究进一步强调,不丹境内保护区的良好连通性与生境质量是维持雪豹种群健康的基础。然而,气候变化、草场灌木化以及人类活动如牧业和虫草采集,可能对雪豹栖息地与猎物资源构成长期威胁。因此,未来需继续加强跨境合作,推动保护走廊建设,并结合非侵入性遗传监测与相机陷阱技术,实现雪豹种群的动态评估与管理。
该研究不仅为不丹国内雪豹保护政策的制定提供科学依据,也为全球雪豹保护行动——特别是在遗传资源匮乏区域——提供了可推广的方法框架与研究范式。论文发表于《Global Ecology and Conservation》,进一步凸显其在生态与保护领域的重要学术价值。
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