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白马雪山国家级自然保护区塔城响古箐滇金丝猴展示群亲缘关系初探

2020-11-28孙庆蕾程峰

中国科技纵横 2020年20期
关键词:猴群金丝猴亲缘

孙庆蕾 程峰

(1.云南白马雪山国家级自然保护区生态研究所,云南香格里拉 674499;2.中科院昆明动物研究所,云南昆明 650223)

1.研究背景

滇金丝猴(Rhinopithecus bieti),又名黑白仰鼻猴,分类学上隶属于哺乳纲(Mammalia)、灵长目(Primates)、猴科(Cercopithecidae)、疣猴亚科(Colobinae)、仰鼻猴属(Rhinopithecus),为国家Ⅰ级重点保护野生动物,在世界自然保护联盟受威胁物种红皮书中被列为濒危物种并处于小种群状态(IUCN 2014),目前种群得到一定恢复。滇金丝猴目前分布在澜沧江和金沙江之间南北走向的云岭山脉的狭长区域,包括6个县:西藏的芒康、云南的德钦、维西、玉龙、兰坪和云龙[1],适宜生境面积仅为4169km2。至2018年,现存的滇金丝猴总数约3500只,其中分布在云南白马雪山国家级自然保护区内的有14个种群,约2700只左右,占整个滇金丝猴数量的70%左右。

以往利用等位酶电泳的研究发现,滇金丝猴遗传多样性很低,跟其他灵长类比较杂合度后可以认为滇金丝猴是一个极度缺乏遗传多样性的物种,可能在其种群历史上经历过瓶颈效应。此外,由于交通等建设使其生境隔离、行政区划形成的区域分片管理等因素的影响,栖息地的破碎化制约了种群间基因的交流,恶化了滇金丝猴的生存现状。对于滇金丝猴这样种群数量很小的濒危物种,只有对其进化历史、现今种群遗传结构有了充分的了解后,才能掌握其繁殖机制等,才能制定有效的保护策略和措施。

滇金丝猴的社会结构是典型的重层社会,由多个一雄多雌单元(one-male unit,OMU)和一个全雄单元(all-male unit,AMU)的社会单元构成一个大群(band)[2]。重层社会结构在灵长类动物中仅见于狮尾狒狒(Theropithecus gelada)、埃及狒狒(Papio hamadryas)和仰鼻猴属(Rhinopithecus)在重层社会中,OMU是基本的社会单元,数个关系密切的OMU聚在一起形成一个繁殖群,这些OMU会一起休息、觅食和移动,同时也会保持一定的联系[3-4]。滇金丝猴的社会结构形态比较复杂,滇金丝猴群并不单纯的由OMUs和AMU组成,其OMU之间也会存在一定的联系。亲缘关系、等级结构、个性差异与出身背景都可能影响社会成员的关系与社会动态,因此,了解猴群个体之间的亲缘关系对其社会结构的解析特别重要。

一个OMU内仅可存在一只具有繁殖能力的成年雄性(即主雄),其他雄性个体发育至青春期后或性成熟前会自动离开或被驱赶出出生群,或独栖或与其他雄性个体组成几个到几十个数目不等的全雄群。而OMU内的雌性个体成年后可留在出生单元内或迁移扩散至其他单元进行繁殖[5]。一般来说,每个OMU都是有着特定领域的小社群,当游走和取食时会主动排斥其他OMU。而全雄群内的雄性个体暂时不具备繁殖机会,一般在繁殖群周围游走,寻求机会替代主雄而建立自己的OMU。

云南白马雪山自然保护区位于云南西北部,是我国现有面积最大的以保护滇金丝猴及其栖息地为主的保护区。白马雪山保护区内分布有有14个滇金丝猴猴群,总数约2700只。白马雪山国家级自然保护区塔城响古箐(27°37′N, 99°22′E)拥有全国唯一的滇金丝猴展示群,经过近10年的人为投食和展示,可与人进行较近距离的接触。该地植被类型多样,原始森林保存较完好。该展示群在2012已建立了展示猴群家谱数据库,后期根据猴群变动完善家谱系统。

目前,虽然对响古箐展示群的滇金丝猴种群动态已有长期而详细的纪录,但尚缺乏猴群遗传学信息。猴群个体间亲缘关系、猴群遗传多样性等保护遗传学领域的基础信息仍然不足,亟待完善其家谱系统及基础遗传信息,以便科学地开展滇金丝猴展示群保护管理和种群复壮工作。

微卫星DNA是由几个核苷酸(通常为24个)为重复单位组成的序列,重复序列一般为10~20次。由于重复次数不同而造成基因座位上的多态性。微卫星位点符合孟德尔遗传定律,具有高变异、自然选择中呈中性的、共显性等特点,通过多个高多态的微卫星位点就可以用相似性来鉴定亲缘关系[6]。因此,我们利用保护区工作人员所采集的粪便样品,对猴群的亲缘关系和遗传多样性进行了分析。

2.材料与方法

2017年5月至2018年8月,塔城响古箐展示猴群由11个家庭单元(AMU)和1个全雄单元(OMU)共64只个体组成,后期又不断有新的婴猴出生及外来雄猴的进入。2018年9月,经人工干预分群后,响古箐猴群形成了一个由6个OMU组成的50只展示猴群,至2019年9月,由于婴猴出生、外群个体的交流,展示猴群数量增至70只 (9个OMU和2个AMU)。从2017年8月至2019年9月,对塔城响古箐滇金丝猴展示群进行粪便样本采集,分3次共采集160份粪便样本,虽然在研究期间猴群因主雄取代而发生3次大波动。但样品采集编号并未发生改变。

对样本进行实验室抽检,使用离心设备吸取保存有DNA的lysis buffer清液,然后利用QIAamp Fast DNA Stool Mini Kit生化试剂盒进行DNA抽提;利用Liu, et al[7]提供的13对滇金丝猴微卫星引物对各样本进行PCR扩增,将良好的7对引物的扩增结果用于后续亲缘关系分析。

3.结果

所检测的滇金丝猴7个微卫星标记均为高度多态(PIC≥0.5),并不存在中多态性(0.25

利用Cervus 3.0软件对所有子代的父本与母本进行预测,鉴定的成功率为83.7%,得到结果经过统计,雌性中有46.2%的个体与2个以上的OMU的主雄产生了交流。另外,观测OMU中的子代中仅有42.9%的个体属于其所在OMU主雄的后代,其余57.1%的个体为其他OMU主雄的后代。

4.结语

在该展示群中,约有46.2%的成年雌性在2个以上的OMU之间与主雄产生交配行为,同时后代个体也出现不同程度的群间扩散。这种雌性的单元外交配在与其同属的秦岭川金丝猴中亦是普遍存在,许多观察均显示有些猴群的雌性会选择多个雄性作为其单元外的交配对象[8-10]。另外,雌性的迁移会伴有携婴或携幼的现象,可以看到实验得到的OMU与观测OMU之间的幼年及婴猿个体也出现了很大的差异,仅有42.9%的子代为观测OMU主雄的后代。这可能是雌性在OMU之间迁移,出现了大量携婴(幼),亦或者雌性与其他OMU的主雄产生了短期迅速的交配行为后回到原来的OMU中,产下后代,致使结果出现大量的不一致。

观测的OMU与实验OMU数量略有不同,有2个成年雄性个体各自形成了新的OMU。这是OMU中的主雄被全雄群中更健壮的雄性个体取代造成。AMU中更强壮的成年雄性或者一只孤雄的更替,取代OMU中比较弱的单元主雄,这种主雄的替换同样是一种增强OMU的竞争能力,维持内部的稳定的一种机制。

实验结果表明,在该滇金丝猴展示群中,无论是雌性还是雄性均出现了大量的迁移,并且还对子代的迁移造成了影响,暗示OMU的组成和动态变化是维持金丝猴群体稳定的机制。这种OMU之间复杂的交流是OMU形成、壮大以及解散的最明显的表现方式,同时也可能是为了有效避免种群内部的近亲繁殖而自发产生的机制。若亲缘关系较近的个体之间发生交配繁殖,后代可能受到隐性或有害基因的影响。

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