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亞洲蝮系統發育研究取得進展

發表日期:2021-10-11來源:放大 縮小

  亞洲蝮是一類小型劇毒蛇,也是我國分布最廣,數量最多的毒蛇。亞洲蝮屬(Gloydius)隸屬蝰蛇科,蝮亞科,該屬成員有20余種,主要分布于亞洲及歐洲邊緣。長久以來,關于亞洲蝮屬的多樣性、系統發育、起源演化、蛇傷防治和生物醫藥開發等方面,一直是國內外學者所關注的熱點。近5年來,隨著野外工作的不斷推進,分子系統學研究日益完善,亞洲蝮屬的系統發育問題得到了一定程度的解決,并有很多新種被發現和命名,如紅斑高山蝮(Gloydius rubromaculatus)、若爾蓋蝮(G. angusticeps)和瀾滄蝮(G. huangi)等。上述新種隸屬高原蝮種組(G. strauchi complex)。該種組主要分布于中國境內喜馬拉雅山北麓的青藏高原及西南山地橫斷山區。而喜山蝮(G. himalayanus)主要分布于印度、尼泊爾和巴基斯坦,是亞洲蝮屬高原類群中,唯一分布于喜馬拉雅山南麓的物種。因此,喜山蝮是探討亞洲蝮起源和演化不可或缺的環節。然而,由于分子生物學數據的缺乏,喜山蝮的系統分類地位,長久以來都不為人知。

  近日,國際動物學雜志ZooKeys刊登一篇名為"Molecular phylogenetic analysis of the genus Gloydius (Squamata, Viperidae, Crotalinae), with descriptions of two new alpine species from Qinghai-Tibet Plateau, China"(亞洲蝮屬分子系統學研究,兼論2青藏高原新種)。

  本研究中,基于線粒體基因片段12S,16S,ND4cytb序列,聯合構建了亞洲蝮屬分子系統發育關系,涵蓋了來自不同產地的亞洲蝮屬22個已知種,共計46個樣本,并包含了來自印度的喜山蝮的分子數據。

圖1.喜山蝮是亞洲蝮屬種唯一分布于喜馬拉雅山南麓的物種(Rohit Giri,攝于尼泊爾博卡拉)

  本研究中分子系統發育結果,首次揭示了喜山蝮在現生亞洲蝮屬中,處于最為基干的系統位置,并初步推測了亞洲蝮蛇分化和擴散的歷史。隨著喜馬拉雅山體隆升,最先與其他成員產生分化,其中一些支系隨著青藏高原的隆升,以及冰川、河流等地理因素而再度隔離,繼續形成新的物種。一些群體在第四紀冰期活動的影響下,發生數次擴散,形成了現有的分布格局。

圖2.本研究中重建的亞洲蝮屬分子系統發育樹

  此外,本研究中還發現并描述了兩個未知的高原蝮蛇新種,分別為來自四川阿壩藏族羌族自治州黑水縣的冰川蝮(Gloydius swild)和來自西藏察隅怒江流域的怒江蝮(Gloydius lipipengi)。

圖3.新種怒江蝮(Gloydius lipipengi)生態照

圖4.新種冰川蝮(Gloydius swild)生態照

  從分子系統關系上看,新種怒江蝮與青海三江源的紅斑高山蝮的親緣關系較近,但其配色卻與紅斑高山蝮的高原紅截然相反:怒江蝮的體底色主要為青灰色,有濃重的黑色不規則環紋,彼此交錯連綴。此外,從目前獲取的正模標本上看,怒江蝮上唇鱗不入眶(被一枚小的眶下鱗所分隔)。

  冰川蝮與其他高原蝮類群較為明顯的區別在于它們的“纖纖細眉”——不同于其它“濃眉大眼”的同屬蝮蛇,冰川蝮眼后的眉紋較細,寬度只有后顳鱗的一半,與蛇島蝮有幾分相似。

圖5.新種冰川蝮棲息地附近的冰川湖

  冰川蝮和怒江蝮的發現,進一步印證了青藏高原隆升、冰川形成等地質事件對亞洲蝮分化起到關鍵作用;而喜馬拉雅山脈和西南山區則被視為亞洲蝮重要的演化中心。在今后的研究中,將結合現生蝮蛇的分子系統發育研究與化石證據,進一步重建亞洲蝮蛇的起源和演化史。

圖6.新種怒江蝮頭骨CT 掃描重建彩色渲染3D模型圖

  本論文第一作者為中國科學院古脊椎動物與古人類研究所史靜聳博士,英國班戈大學Anita Malhotra教授與史靜聳博士為共同通訊作者。

  本研究主要工作得到“第二次青藏高原綜合科學考察研究”項目資助(專題編號:2019QZKK0705)。

  文章來源:Shi J-S, Liu J-C, Giri R, Owens JB, Santra V, Kuttalam S, Selvan M, Guo K-J, Malhotra A (2021) Molecular phylogenetic analysis of the genus Gloydius (Squamata, Viperidae, Crotalinae), with description of two new alpine species from Qinghai-Tibet Plateau, China. ZooKeys 1061: 87-108.

原文鏈接:https://doi.org/10.3897/zookeys.1061.70420
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