提到“青藏高原”,我们想到的是,雄伟、辽阔、壮丽、神秘。青藏高原以其独特的人文景观、奇特的生态环境、丰富的生物资源而傲然于世。青藏高原为人类提供了来自高原自然界的原始“本底”,保存了众多珍稀濒危动植物,这一来自大自然的馈赠为我们开展科学研究,提供了理想的天然实验室。
上个世纪七十年代起,中国的两栖爬行动物学家便开始在青藏高原地区开展科学考察,并取得了系列成果,如1987年的《西藏两栖爬行动物》,1997年的《横断山区两栖爬行动物》和2010年的《西藏两栖爬行动物多样性》等。然而,总体来说,在青藏高原开展工作是异常艰苦的——缺氧、交通不便,很多地区人迹罕至,由于各种因素的制约,至今,仍有部分地区未能进行科考,或者缺乏细致的考察和研究。
近年来,随着科学技术的进步,例如DNA条形码及分子系统发育学研究极大的推动了科学家们对重点区域生物多样性的探索,大量隐存物种被发掘和描述。
为了系统的掌握青藏高原地区两栖爬行动物多样性,理解其区系演化,以及加强对该地区物种及其生境、高原生态系统的保护,自2010年起,中国科学院昆明动物研究所两栖爬行类多样性与进化研究组在青藏高原地区进行了长期、持续和系统的考察和研究。至2015年,该研究组成员已入藏考察10余次,北至羌塘无人区(大北线),向南进入山峰耸立的喜马拉雅山南翼,西至喀喇昆仑山,东部横穿三江并流区域(怒江、澜沧江、金沙江),取得了丰硕的成果。
2016年1月18日,《动物学研究》(Zoological Research) 专刊报道了车静研究员所带领的两栖爬行类多样性与进化研究组在西藏及其东部横断山地区工作的阶段性进展(Zoological Researchhttp://www.zoores.ac.cn/EN/volumn/current.shtml):
一.中国两栖类第十三个科,亚洲角蛙科
亚洲角蛙科(学名Ceratobatrachidae,有别于宠物贸易中常见的南美洲的“角蛙”类)物种由于其特殊的繁殖行为而闻名。不同于一般常见蛙类,亚洲角蛙科物种能生活在离固定水源较远的区域,即使在繁殖季节也无需汇集到溪流或者水塘进行繁殖。长期以来,学者们认为亚洲角蛙科物种只分布在南太平洋地区,如婆罗洲、所罗门群岛、新几内亚等,然而令人兴奋而惊讶的是,该团队结合形态学与分子系统学的研究,发现分布于西藏东南部的舌突蛙属物种(包括西藏舌突蛙、墨脱舌突蛙和高山舌突蛙)其实也是亚洲角蛙科的成员!长期以来,基于形态数据对于它们的分类地位有很多不同的意见,而本研究最终明确了它们的“身份”,使亚洲角蛙科成为中国两栖类的第十三个科。
有趣的是,该研究显示,分布于中国藏东南的这三种舌突蛙与分布于南太平洋和东南亚群岛的亚洲角蛙科物种是“近亲”。本研究显著将亚洲角蛙科的分布范围从南太平洋地区向北拓广至中国的喜马拉雅区域,为该科物种的起源、演化提供了关键资料。
西藏舌突蛙,蒋珂摄
二.树蛙科新属、新种(棱鼻树蛙属,墨脱棱鼻树蛙)
树蛙科物种是两栖动物中的攀爬高手,物种多样性丰富,分布于旧大陆的热带和亚热带森林中。2015年4月末,在墨脱热带雨林的考察过程中,研究人员采集到1号奇特的树蛙标本:它鼻后至眼前方明显隆起,虹膜色斑呈X形,皮肤较粗糙,明显区别于已知所有树蛙。随后的DNA分子研究结果让研究者大吃一惊:这只奇怪的树蛙不仅仅是一个新物种,从遗传角度,它与任何已知树蛙物种都有着很深程度的分化,应该被单独列为分类上的一个新属。综合其形态特征和DNA分子数据,研究人员将墨脱的这种奇特树蛙描述为一新属、新种,即墨脱棱鼻树蛙(Nasutixalus medogensis)。墨脱棱鼻树蛙栖息于热带常绿阔叶林较高的树冠层,初夏时见于树冠鸣叫求偶。因为其隐匿的栖息环境,难于观测,其具体繁殖生物学信息仍然未知,还有待于进一步的探索和研究。目前该物种仅知分布于西藏墨脱县,但在印度东北部也可能有分布。
墨脱棱鼻树蛙,蒋珂摄
三.齿突蟾属新种(刺疣齿突蟾)
齿突蟾属物种(属名Scutiger),是征服青藏高原最成功的两栖动物类群之一,在青藏高原地区和横断山区拥有极高的物种多样性,而其中绝大部分物种为我国所特有。此次在墨脱县发现的刺疣齿突蟾(学名Scutiger spinosus)在形态上,明显有别于林芝齿突蟾(Scutiger nyingchiensis)(模式产地)分子系统学的研究,确定了该物种是一个独立的以前未被描述的新物种。刺疣齿突蟾于5月中下旬至6月中旬繁殖,交配时雄性抱握住雌性的胯部;繁殖场所为高海拔针阔叶混交林下的溪流和永久性水坑,水褐色弱酸性;卵团呈环状粘附于水中的树皮或石块下方,蝌蚪发育时间较长,需要多年才能完成变态发育。
刺疣齿突蟾,王剀摄
四.湍蛙属新种(林芝湍蛙)
湍蛙(属名Amolops)顾名思义,栖息于湍急的溪流和河流边。为了适应这种富于挑战的生活环境,湍蛙属成员演化出了一系列适应性构造:相对扁平流线形的身体帮助减小水流阻力,指、趾末端扩大的吸盘帮助吸附于岸边石块上免于被冲走,以及强健的四肢和趾蹼帮助其在激流中前行。在西藏,湍蛙属记录有5种,包括阿尼桥湍蛙、察隅湍蛙、小耳湍蛙、墨脱湍蛙和山湍蛙。此次被描述的湍蛙属新物种,林芝湍蛙(Amolops nyingchiensis)雄性无外声囊,背侧褶明显,区别于包括山湍蛙在内的已知物种,并且其DNA与形态接近的已知物种差异显著。林芝湍蛙栖息于水质清澈的中小型溪流边,白天躲藏于岸边石缝或草丛中,夜间常见于岸边大石和草丛枝干上觅食。目前已知其仅分布于西藏林芝地区的雅鲁藏布大峡谷地区。
林芝湍蛙,蒋珂摄
五.攀蜥属二新种(滑腹攀蜥、翡翠攀蜥)
攀蜥也称为龙蜥,属名Japalura,是一类小型鬣蜥, 广泛分布于喜马拉雅山南坡至日本琉球群岛的东亚及中南半岛北部。本研究中描述的产自横断山区西部的两个攀蜥属新物种,先前一直被误订为草绿攀蜥或丽纹攀蜥。然而经过详细的形态对比,横断山区西部的这两个攀蜥属新种具有一系列独特的形态和鳞片特征,明显区别于包括草绿攀蜥在内的所有攀蜥属已知物种。其中新种滑腹攀蜥(Japalura laeviventris)腹部鳞片光滑无棱,背鬣鳞数量较多,头部密布黑色麻点,而新种翡翠攀蜥(Japalura iadina) 雄性体色翡翠绿色,背鬣不发达,雌雄均具有喉斑(雄性喉斑蓝色,雌性黄绿色)。这两个攀蜥属新种的发现,在增加了我国攀蜥属物种多样性的同时,更限制了先前认为在我国广泛分布的草绿攀蜥和丽纹攀蜥的实际分布范围。本研究结果表明攀蜥属绝大多数物种急需进一步的种群及分布范围调查。
滑腹攀蜥,王剀摄
翡翠攀蜥,王剀摄
作为中国为数不多的野生动植物净土之一,西藏还有太多没来得及被世人所了解的秘密。此次研究所揭示的,只是藏东南生物多样性热点地区丰富物种的冰山一角,随着持续和更深入的调查和研究,相信更多新物种将被发现,更多物种将被大家所熟识。
此次研究成果主要由蒋珂、颜芳(中科院昆明动物研究所)、王剀(现美国俄克拉荷马大学研究生)完成,车静研究员为通讯作者。此外参加人员还有邹大虎(西藏大学)、李丕鹏(沈阳师范大学)、李成(影像生物调查所)、江建平(中科院成都生物研究所)等多个单位研究人员合作完成。该研究得到了科技部基础性工作专项(2014FY210200,2011FY120200),中科院“西部之光”博士项目以及国家大科学装置西南野生种质资源库-动物分库 的资助。感谢西藏自治区各级政府、各林业保护部门及地方保护区对本研究工作的大力支持。