王朗自然保護(hù)區(qū)發(fā)現(xiàn)珍稀獸類四川田鼠

劉少英，趙聯(lián)軍，王 新，廖 銳

(1.四川省林業(yè)科學(xué)研究院，四川 成都 610081；2. 四川王朗國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)，四川 平武 622550)

四川田鼠屬于倉鼠科(Cricetidae)，田鼠亞科(Arvicolinae)，川西田鼠屬(Volemys)。該屬僅有四川田鼠(V.millicens)和川西田鼠(V.musseri)兩個(gè)種，全部產(chǎn)于四川，為四川省特有屬。四川田鼠十分稀少，該種自1911年發(fā)表以來直到2013年，像謎一樣不為外人所知，既不知道其具體的分布地點(diǎn)，也不知道其分布的生態(tài)環(huán)境，更沒有采集到標(biāo)本。四川省林科院經(jīng)十余年的艱苦探索，終于在2013年找到了其模式產(chǎn)地-四川茂縣，但除此之外，沒有發(fā)現(xiàn)第二個(gè)分布點(diǎn)。因此，屬于分布區(qū)域十分狹窄的局域型物種。2018年，在開展王朗自然保護(hù)區(qū)小型獸類研究時(shí)采集到了2號(hào)標(biāo)本，形態(tài)上和四川田鼠基本一致，經(jīng)分子鑒定，確認(rèn)為四川田鼠?，F(xiàn)報(bào)道如下。

1 研究方法

1.1 形態(tài)學(xué)方法

標(biāo)本的形態(tài)測(cè)量在野外進(jìn)行，樣品取肌肉組織或肝臟組織用95%分析純乙醇固定, -75℃條件下保存。外形測(cè)量?jī)?nèi)容包括體重(W：Body weight)、頭體長(zhǎng)(HBL：Head and body length)、尾長(zhǎng)(TL：Tail length, TL)、后足長(zhǎng)(HFL:Hind foot length)、耳長(zhǎng)(EL:Ear length)。頭骨測(cè)量按照Liu et al.[1]的方法，用電子游標(biāo)卡尺(精確到0.01 mm)，并輔助解剖鏡測(cè)微尺(精確到0.01 mm)。測(cè)量?jī)?nèi)容包括顱全長(zhǎng)(SGL:Skull greatest length)；顱基長(zhǎng)(SBL:Skull basal length)；髁鼻長(zhǎng)(OCNL:Occipital condyle to nasal bone length)：枕髁后緣至鼻骨最前端；顴寬(ZB： zygomatic breadth)；眶間寬(IOW： minimal interorbital width)、顱高(SH：skull height)、后頭寬(MB：mastoidal breadth)：兩頂骨在聽泡上方的最大寬；聽泡長(zhǎng)(ABL：auditory bulla length)；上臼齒列冠長(zhǎng)(UOSL：upper molar occlusal surface length)：上臼齒列咀嚼面最大長(zhǎng)；下臼齒冠長(zhǎng)(LOSL:lower molar occlusal surface length)：下臼齒列咀嚼面最大長(zhǎng)；下頜骨長(zhǎng)(LM:Length of mandible ):下頜骨水平放置時(shí)下門齒最前端和下頜骨最后端的水平投影距離。

形態(tài)的統(tǒng)計(jì)分析由SPSS(v17.0)軟件完成。由于王朗產(chǎn)四川田鼠僅有兩號(hào)標(biāo)本，開展主成分分析和t檢驗(yàn)結(jié)果不可靠，只計(jì)算了標(biāo)準(zhǔn)差(SD)。

1.2 分子系統(tǒng)學(xué)方法

采用標(biāo)準(zhǔn)的酚-氯仿法來抽提肌肉樣品的總基因組DNA (Sambrook and Russell)[2]。選擇cytb基因標(biāo)記，擴(kuò)增了兩號(hào)采集于王朗山系的四川田鼠，序列獲取方法參見Liu et al.[1]。 從GenBank種下載了四川田鼠cytb序列兩條、川西田鼠序列兩條。為便于對(duì)比，還下載了同亞科松田鼠屬(Neodon)、田鼠屬(Microtus)、溝牙田鼠屬(Proedromys)等5屬等15種31條cytb序列(見表1)，在MEGA 5.0進(jìn)行了序列比對(duì)(Tamuraetal.)[3]，計(jì)算王朗產(chǎn)四川田鼠和茂縣產(chǎn)四川田鼠的遺傳距離(P-distance)。首先通過j Modeltest 2.1.3 軟件進(jìn)行分子進(jìn)化分模型檢測(cè)，模型的適合度利用AIC信息標(biāo)準(zhǔn)(Akaike inference criterion)評(píng)估，得到核苷酸的最適替換模型GTR(Darribaetal.)[4]。以金倉鼠(Mesocricetusauratus)為外群，利用BEAST v1.7.5軟件(Drummondetal.)[5]構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹。參數(shù)的起始樹使用隨機(jī)生成樹，運(yùn)行 100 000 000代，每 5 000代抽樣一次。利用Tracer verson 1.6 軟件(Rambaut and Drummond)[6]進(jìn)行統(tǒng)計(jì)以確定所有參數(shù)都有大于200的有效統(tǒng)計(jì)樣本(effective sample sizes, ESSs)。再使用TreeAnnotator中生成最大譜系置信樹 (Maximum Clade Credibility Tree) , 舍棄(burn-in)每次運(yùn)行的前20%。

表1從GenBank下載的參與王朗產(chǎn)四川田鼠分子系統(tǒng)學(xué)研究的物種及序列號(hào)

Tab.1 Accession numbers of cyt b sequence ofVolemysmillicensfrom Wanglang and comparative cty b sequences from Genbank

物種名拉丁名Gene Bank 編號(hào)高原松田鼠Neodon ireneHQ123597高原松田鼠Neodon ireneHQ123619高原松田鼠Neodon ireneHQ123619青海松田鼠Neodon fuscusKP190210青海松田鼠Neodon fuscusKP190211青海松田鼠Neodon fuscusKP190212青海松田鼠Neodon fuscusKP190213錫金松田鼠Neodon sikimensisHQ123600錫金松田鼠Neodon sikimensisHQ123601錫金松田鼠Neodon sikimensisHQ123604克氏松田鼠Neodon clarkeiKP190219白尾松田鼠Neodon leucurusKP190222白尾松田鼠Neodon leucurusKP190223東方田鼠Microtus fortisHQ123607東方田鼠Microtus fortisKP190247經(jīng)營(yíng)田鼠Microtus limnophilusHQ123610經(jīng)營(yíng)田鼠Microtus limnophilusKP190232經(jīng)營(yíng)田鼠Microtus limnophilusKP190233根田鼠Microtus oeconomusKP190236根田鼠Microtus oeconomusKP190237普通田鼠Microtus arvalisKP190238普通田鼠Microtus arvalisKP190239普通田鼠Microtus arvalisKP190240黑田鼠Microtus agrestisKP190261布氏田鼠Lasiopodomys brandtiiHQ123620布氏田鼠Lasiopodomys brandtiiKP190257布氏田鼠Lasiopodomys brandtiiKP190258布氏田鼠Lasiopodomys brandtiiKP190259狹顱毛足田鼠Lasiopodomys gregalisKP190243狹顱毛足田鼠Lasiopodomys gregalisKP190244溝牙田鼠Proedromys bedfordiJF906116涼山溝牙田鼠Proedromys liangshanensisKP190250四川田鼠Volemys millicensKP190252四川田鼠Volemys millicensKP190253四川田鼠(王朗Csd2045)Volemys millicensMN122073四川田鼠(王朗Csd2046)Volemys millicensMN122074川西田鼠Volemys musseriKP190254川西田鼠Volemys musseriKP190255斯氏高山鼠平Alticola stoliczkanusMF040961金倉鼠Mesocricetus auratusAF119265

2 結(jié)果

2.1 形態(tài)學(xué)研究結(jié)果

形態(tài)上，王朗標(biāo)本尾長(zhǎng)達(dá)到體長(zhǎng)之半(見表2)，第一下臼齒有4個(gè)封閉三角形，第二上臼齒內(nèi)側(cè)和外側(cè)均有3個(gè)角突(見圖1)。符合四川田鼠的鑒定特征。

表2王朗產(chǎn)四川田鼠和四川田鼠地模標(biāo)本量度對(duì)比(平均值±標(biāo)準(zhǔn)差;mm)

Tab.2 Comparison of external and cranial measurements between Wanglang’population with topotypes ofVolemysmillicens(Mean±SD;mm)

王朗標(biāo)本W(wǎng)anglang population地模標(biāo)本Topotypes體重W (g)20.5±3.5421.3±1.14頭體長(zhǎng)HBL 100±2.8392.2±4.99尾長(zhǎng) TL50±1.4146.1±2.04后足長(zhǎng)HFL18.5±0.7117.4±0.62耳長(zhǎng)EL 12±0.0012.4±0.50顱全長(zhǎng) SGL24.61±0.7124.22±0.62顱基長(zhǎng) SBL22.95±0.67 22.44±0.63髁鼻長(zhǎng)OCNL 24.17±0.5723.34±0.57顱高 SH 8.45±0.078.39±0.28顴寬ZB12.73±0.8113.13±0.49眶間寬IOB 3.83±0.13 4.15±0.11后頭寬MB 11.31±0.1811.66±0.23聽泡長(zhǎng)ABL8.33±0.40 6.77±0.22上齒列長(zhǎng)UOSL5.32±0.095.41±0.18下齒列長(zhǎng)LOSL5.33±0.275.25±0.14下頜長(zhǎng)LM17.13±0.5516.89±0.58

王朗標(biāo)本背面整體灰棕色，毛基灰黑色，毛尖棕黃色。耳略露出毛外，毛色和背部一致。前后足背面灰白色。腹部毛基灰黑色，毛尖灰白色，整體為灰白色。背腹之間沒有明顯界限。尾背面和體背一致，腹面灰白色。尾尖毛略長(zhǎng)。爪白色，半透明。

頭骨背面平直，腦顱扁平而渾圓，最高點(diǎn)在頂骨區(qū)域。鼻骨前面寬闊，后變細(xì)，插入上頜骨中間，略超過上頜骨顴突前緣連線。顴弓纖細(xì)。上門齒垂直向下，唇面橘色，下門齒唇面黃白色(見圖1)。

圖1 王朗產(chǎn)四川省田鼠頭骨Fig.1 Skull of Volemys millicens from Wanglang

和四川汶川地模標(biāo)本相比，王朗標(biāo)本無論在顏色、頭骨和牙齒形態(tài)上均沒有顯著差別。它們的第一下臼齒有4個(gè)封閉三角形，該齒內(nèi)側(cè)有5個(gè)角突，外側(cè)有4個(gè)角突。第二上臼齒內(nèi)外均有3個(gè)角突，內(nèi)側(cè)第三角突比外側(cè)角突略小，他和外側(cè)第三角突共同組成一個(gè)“飛鷹展翅”的結(jié)構(gòu)，該特這是川西田鼠屬區(qū)別于其他屬是顯著特點(diǎn)。

2.2 分子系統(tǒng)學(xué)研究結(jié)果

構(gòu)建的cy tb系統(tǒng)發(fā)育樹(見圖2)顯示，王朗產(chǎn)四川田鼠和GenBank中的四川田鼠(產(chǎn)于四川茂縣，為地模標(biāo)本)聚成一支。但和GenBank中的四川田鼠的cy tb遺傳距離有5.1%，說明王朗產(chǎn)四川田鼠和茂縣產(chǎn)四川田鼠親緣關(guān)系較遠(yuǎn)，雖然證實(shí)王朗產(chǎn)四川田鼠確實(shí)是四川田鼠，但有較大的遺傳分化，隨著標(biāo)本的增加，可能會(huì)發(fā)現(xiàn)是一個(gè)新亞種。

3 討論

3.1 關(guān)于四川田鼠學(xué)名的演變

四川田鼠是田鼠亞科罕見的珍稀獸類，1911年發(fā)表[7]，模式產(chǎn)地為四川茂縣(原始記錄為四川威州，即現(xiàn)在的汶川，威州事實(shí)上包括現(xiàn)在的茂縣)。模式序列僅6號(hào)標(biāo)本，最早作為田鼠屬的種類(Microtusmillicens)。1986年，Lawrence[8]在整理1934 年Sage 中國西部探險(xiǎn)隊(duì)為美國自然歷史博物館采集的標(biāo)本時(shí)，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)產(chǎn)于四川邛崍山的未描述的新種，命名川西田鼠(Microtusmusseri)。1990年，俄國科學(xué)家Zagorodnyuk[9]以川西田鼠為屬模，成立新屬：川西田鼠屬(Volemys)，并把四川田鼠納入川西田鼠屬。這樣，四川田鼠的學(xué)名就改為Volemysmillicens。

3.2 關(guān)于四川田鼠的分布

四川田鼠發(fā)表后，全世界再?zèng)]有記錄過該種，且一直沒有找到真正的模式產(chǎn)地，僅知道四川田鼠模式產(chǎn)地的文獻(xiàn)記錄地點(diǎn)為“威州”。關(guān)于該種的所有信息來源也僅僅是命名該種時(shí)的這篇文章。1986年，馮祚建和鄭昌琳等[10]在《西藏哺乳類》一書中，記錄四川田鼠在西藏有分布。2013年，四川省林科院在茂縣找到了四川田鼠的模式產(chǎn)地，采集了系列地模標(biāo)本。2008—2010年，四川省林科院在西藏采集到了西藏的“四川田鼠”。經(jīng)分子系統(tǒng)學(xué)研究和形態(tài)學(xué)對(duì)比，發(fā)現(xiàn)西藏的“四川田鼠”不是真正的四川田鼠，它們屬于松田鼠屬[1]。邱鑄鼎[11]在云南昆明市呈貢區(qū)三家村第四紀(jì)一個(gè)遺址開展小型獸類化石研究時(shí)，發(fā)現(xiàn)了一批田鼠化石，形態(tài)和四川田鼠相近，因此命名為“四川田鼠”，我們仔細(xì)核對(duì)了該批化石，發(fā)現(xiàn)也是松田鼠類成員。因此，真正的四川田鼠只分布于四川茂縣，王朗為第二個(gè)記錄點(diǎn)。由于王朗種群和茂縣種群有較大的遺傳分化，因此，王朗產(chǎn)四川田鼠有進(jìn)一步研究的價(jià)值并值得重點(diǎn)保護(hù)。

圖2 基于cyt b 的王朗產(chǎn)四川田鼠Bayesian系統(tǒng)樹Fig.2 Bayesian phylogenetic trees of Volemys millicens from Wanglang derived from cyt b gene. Numbers above branches refer to Bayesian posterior probabilities