第六次生物大滅絕是否已經(jīng)開始未有定論，但生物多樣性加速喪失是不爭的事實。中科院院士、中科院動物研究所研究員魏輔文近日指出，在生物多樣性保護(hù)中，相比物種多樣性，遺傳多樣性容易被忽視，卻非常關(guān)鍵。
歷時兩年，由魏輔文領(lǐng)銜的合作團(tuán)隊收集和整理了已發(fā)表的中國陸生脊椎動物的遺傳多樣性和系統(tǒng)發(fā)育多樣性數(shù)據(jù)，并對其空間分布格局進(jìn)行比較分析，發(fā)現(xiàn)了我國陸生脊椎動物多樣性演化的“博物館”和“搖籃”。相關(guān)研究結(jié)果北京時間1月23日在《科學(xué)進(jìn)展》雜志在線發(fā)表。
據(jù)悉，這是我國首次評估陸生脊椎動物的遺傳多樣性和系統(tǒng)發(fā)育多樣性空間格局。論文第一作者、中科院動物所研究員胡義波告訴《中國科學(xué)報》，本研究識別了我國遺傳多樣性豐富/貧乏的區(qū)域和系統(tǒng)發(fā)育多樣性古老/年青的區(qū)域，對國家尺度的遺傳多樣性保護(hù)規(guī)劃和2020后生物多樣性保護(hù)框架制定具有重要科學(xué)支撐作用。
“博物館”和“搖籃”
生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)政府間科學(xué)與政策平臺（IPBES）2019年公布的最新評估報告指出，當(dāng)前全球正面臨自然衰退“史無前例”和物種滅絕率“加速”的局面，大約有100萬種動植物物種遭受滅絕的威脅，其中許多物種會在幾十年內(nèi)滅絕，比人類歷史上任何時候都要多。
生物多樣性，實際包括遺傳多樣性、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性三個組成部分。物種多樣性比較受關(guān)注。但實際上，越來越多的研究證實，遺傳因素在物種瀕危和滅絕中起著至關(guān)重要的作用。
遺傳多樣性是指地球上生物所攜帶遺傳信息的總和，可以看成是一個“基因庫”。一個物種所包含的遺傳變異越豐富，它對環(huán)境的適應(yīng)能力越強(qiáng)。因此，較高的遺傳多樣性意味著物種具有更高的進(jìn)化潛力和更強(qiáng)的適應(yīng)能力。系統(tǒng)發(fā)育多樣性則反映了物種演化的歷史。
中科院動物研究所聯(lián)合中國環(huán)境科學(xué)研究院、中科院成都生物所、華中師范大學(xué)、安徽大學(xué)等單位共同開展了此項合作。他們?nèi)媸占驼砹艘寻l(fā)表的中國陸生脊椎動物（哺乳類、鳥類、爬行類和兩棲類）基于3種遺傳標(biāo)記（線粒體Cytb基因、線粒體D-loop控制區(qū)及核微衛(wèi)星）的遺傳多樣性數(shù)據(jù)，并對其空間分布格局進(jìn)行比較分析。
結(jié)果顯示，我國西南區(qū)和華南區(qū)的陸生脊椎動物具有較高的遺傳多樣性，而東北區(qū)、華北區(qū)和蒙新區(qū)的陸生脊椎動物具有較低的遺傳多樣性。論文建議給予遺傳多樣性高的區(qū)域更高的保護(hù)優(yōu)先權(quán)。不過胡義波表示，遺傳多樣性較低的區(qū)域，也需要加強(qiáng)保護(hù)，因為這些區(qū)域可能含有種群特有的遺傳變異，容易喪失。
而對系統(tǒng)發(fā)育多樣性空間分布的評估則顯示，我國華南區(qū)的系統(tǒng)發(fā)育多樣性最高，青藏區(qū)的系統(tǒng)發(fā)育多樣性最低。在控制物種多樣性對系統(tǒng)發(fā)育多樣性高低的影響后，中國南方部分省份（海南和廣西）區(qū)域具有顯著高的系統(tǒng)發(fā)育多樣性，反映整體上該區(qū)域分布的物種分化時間較早，是陸生脊椎動物多樣性演化的“博物館”；而橫斷山脈區(qū)域具有顯著低的系統(tǒng)發(fā)育多樣性，誕生的新物種較多，是演化的“搖籃”。
此外，研究分析發(fā)現(xiàn)，年平均降水和年平均氣溫對基于線粒體基因的遺傳多樣性空間分布格局有顯著正作用，而海拔和人口密度對其有顯著負(fù)作用。
“這說明外在環(huán)境因素在陸生脊椎動物遺傳多樣性水平上發(fā)揮著重要作用，尤其應(yīng)注意人類活動對遺傳多樣性喪失的影響?！焙x波說。
填補(bǔ)空白
數(shù)據(jù)顯示，中國是世界上生物多樣性最豐富的的國家之一，擁有超過3000種陸生脊椎動物。
而本次研究涉及287種陸生脊椎動物的種群遺傳多樣性數(shù)據(jù)和2461個物種的系統(tǒng)發(fā)育多樣性數(shù)據(jù)，其中遺傳多樣性評估的物種比例不到10%。
即便如此，這項工作組織了20多名科研人員和研究生參與數(shù)據(jù)收集，進(jìn)而整理分析，前后耗時2年。
據(jù)胡義波介紹，除了數(shù)據(jù)量大，研究難點還包括對來自不同研究、不同來源的數(shù)據(jù)的規(guī)范化整理，核查數(shù)據(jù)的可靠性、可比性等。
雖然耗時耗力，但在研究人員看來，卻是“必須得做”的基礎(chǔ)性工作。
胡義波表示，國際上已有全球尺度的哺乳類和兩棲類遺傳多樣性評估，但其分析的柵格空間尺度很大，因此從國家水平看結(jié)果很粗放，對我國的遺傳多樣性保護(hù)規(guī)劃意義不大。
在國內(nèi)，過去30年，我國科學(xué)家利用不同的分子遺傳標(biāo)記評估了眾多陸生脊椎動物的遺傳多樣性，也公布了大量陸生脊椎動物的線粒體基因序列。但都是以小尺度地理種群為對象，單獨(dú)評估每個物種及種群的遺傳多樣性水平，全國范圍物種水平的陸生脊椎動物遺傳多樣性和系統(tǒng)發(fā)育多樣性評估工作尚屬空白。
“還有許多陸生脊椎動物的遺傳多樣性有待于科學(xué)評估，也需要加強(qiáng)我國海洋生物的遺傳多樣性研究和評估?！焙x波說。
脊椎動物是全球關(guān)注度最高的生物類群之一。評估數(shù)據(jù)顯示，全世界接近20%的脊椎動物受到威脅。而在中國，情況更糟，達(dá)到21.4%，包括43.1%的兩棲動物、29.7%的爬行動物、 26.4%的哺乳動物、20.4%的魚類和10.6%的鳥類?！捌渲邪ù笮茇垺⑿⌒茇?、金絲猴、虎、大鯢等很多旗艦物種?！焙x波強(qiáng)調(diào)。
對于生物多樣性保護(hù)，胡義波希望，在管理層面能成為“主流”、提升到“生態(tài)文明建設(shè)”的高度；在科學(xué)研究上，加強(qiáng)生物多樣性水平、空間分布、喪失原因、保護(hù)重點等問題的研究，同時將科學(xué)成果及時應(yīng)用到保護(hù)管理和實踐中，減少兩者的脫節(jié)，實現(xiàn)科研成果支撐保護(hù)實踐。
相關(guān)論文信息：DOI: 10.1126/sciadv.abd5725
17312606166