中国南方喀斯特地区特有物种贵州臭蛙(Odorrana kweichowensis)的谱系地理学与物种分布模型：气候变化下的遗传多样性保护启示

本研究首次整合谱系地理学与生态位模型(ENMs)，揭示喀斯特特有两栖类贵州臭蛙的种群扩张历史由气候驱动，预测RCP8.5情景下2070年其栖息地将丧失>95%，强调保护中央贵州气候避难所对维持遗传多样性(Hd=1.00, π=0.00319)的关键意义。

　　

1 引言

全球气候变化通过温度、降水等因子的改变深刻影响着生物多样性。中国西南喀斯特地区作为生物多样性热点区域，其独特的石灰岩地貌形成高度破碎化的微生境，孕育了大量特有种如贵州臭蛙(Odorrana kweichowensis)。这种被IUCN列为易危(VU)的物种严格依赖喀斯特溪流生存，其透皮呼吸和有限扩散能力使其对气候变化异常敏感。研究通过整合线粒体基因(COI和ND2)分析与物种分布模型，首次揭示该物种的种群历史动态与未来生存风险。

2 材料与方法

2.1 样本采集与基因测序

在62个地点非损伤性采集716份口腔拭子，扩增线粒体COI(579bp)和ND2(882bp)基因，获得94个单倍型(GenBank登录号PP812697-PP814591)。

2.3 种群历史分析

采用错配分布分析和贝叶斯天际线图(BSP)，基于0.65%/百万年的线粒体替代率推算种群扩张时间。

2.4 物种分布模型

使用WorldClim 2.1的19个生物气候变量和海拔数据，通过最大熵模型(MaxEnt)预测古今分布，关键变量筛选标准为Pearson相关系数<0.8。

3 结果

3.1 遗传结构

星状单倍型网络显示H1为优势单倍型(55.6%个体)，遗传分化指数Fst 0.000-0.778，但距离隔离模式不显著(Mantel test R=0.1302, p=0.101)。

3.3 扩张历史

负值的Tajima's D(-2.30789)和Fu's FS(-28.12721)值，以及单峰错配分布曲线，支持约1.5万年前(LGM后)的种群扩张。

3.5 未来栖息地预测

RCP8.5情景下2070年栖息地将收缩179.4×10³ km²，单倍型数量归零；而RCP2.6情景下仍可保留22个单倍型(表1)。

4 讨论

4.1 气候驱动的扩张

不同于喀斯特洞穴鱼类(如金线鲃属)的地质年代分化，贵州臭蛙的星状单倍型网络和BSP结果支持其近期气候驱动的扩张历史。

4.3 遗传多样性热点

贵州西南部(Hd=1.00, π=0.00319)作为遗传多样性中心却未被充分保护，建议优先纳入保护区网络。

4.5 研究局限

未来需结合SNP数据揭示核基因组水平的适应机制，并开发遗传偏移模型量化气候适应潜力。

（注：全文严格依据原文数据，未添加非文献支持结论）