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生物多样性热点区鸟类保护基因组研究揭示遗传监测的必要性
2026-10-29 来源: 进化与生物多样性基因组学 作者: 董锋

     遗传多样性是生物多样性的根本层次,是物种适应环境变化、维持长期生存能力的遗传基础。2022年,《昆明-蒙特利尔全球生物多样性框架》首次将遗传多样性保护纳入全球目标,但目标的实现需要掌握遗传多样性的变化趋势与幅度。然而,这一基础问题国际上长期存在广泛争论——不同研究使用的分子标记不同,结论差异悬殊,缺乏跨时间尺度的全基因组范围的遗传多样性证据。已有研究显示,1970—2022年全球受监测野生动物种群平均规模下降73%,在此背景下,遗传多样性是否随之流失、流失幅度多大,亟待回答。

      为回答这一问题,电子游戏app下载安装研究团队选择高黎贡山作为研究地点。高黎贡山面积仅约占我国陆地面积的0.36%,却孕育了占中国鸟类物种总数三分之一以上的鸟类,是全球生物多样性关键区域之一。它位于喜马拉雅、印缅和中国西南山地三大生物多样性热点交汇地带,保护基础较好,长期设有自然保护地体系并持续投入保护。研究团队以该地区的62个常见鸟类物种(均为IUCN“无危”)为研究对象,整合了历史(1960s–1970s)与当代(2000s–2020s)各294份样本的全基因组数据开展比较分析。

     结果显示,所有62个研究物种均表现出明显的遗传多样性下降,平均降幅为43%,略低于此前理论预测的全球遗传多样性下降幅度(>50%)。进一步分析发现,扩散能力强的物种,遗传多样性下降相对较少;反之,扩散能力弱的,则下降幅度更大,表明物种扩散能力是造成上述差异的重要因素。这一结果为进一步根据不同物种行为、生活史特征制定更加精准保护策略提供了新的理论依据。

     近期宏观生物多样性研究发现的一个反直觉的现象,即“常见物种悖论”:种群数量越大的物种,近期数量下降反而越严重。研究也同时发现,种群数量越多的物种,遗传多样性下降越严重。该研究结果提示着遗传多样性可能是“常见物种悖论”的微观机制,同时提示着传统的“种群数量越多越安全”的认知可能需要重新被审视。研究结果对于目前保护政策优化具有重要的启示,建议将遗传监测纳入保护体系,并将常见物种纳入监测对象。

     该研究近日以Genomic erosion across avifauna in a biodiversity hotspot sounds a conservation alarm为题,作为Research Article发表于Science。通讯作者为昆明动物所研究员董锋,第一、第二作者分别为科研助理刘日和已毕业硕士研究生刘娅丹(与西南林业大学联合培养),共同作者包括副研究员吴飞和工程师岩道。研究得到科技部重点研发计划、国家自然科学基金委、中国科学院及云南省科技厅等项目资助。

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图1. 研究中62种鸟类历史与当代种群基因组多样性变化。(A、B)配对云雨图显示Watterson'sθ和杂合度(h)的变化趋势。(C)θ百分比变化与h百分比变化的散点图。(D)基因组多样性每世代变化的系统发育分布。

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图2. 基因组多样性时间变化的预测因子。(A、B)各预测因子对种群水平Watterson's θ和个体杂合度世代间变化量的效应量。(C、D)随机森林回归评估的各预测因子贡献比例。缩写:ΔD,近期种群数量动态;HWI,物种飞行能力;AS,成体存活率;CS,平均窝卵数;PA,全球种群数量;ΔDis,采样点间的平均距离;MR,突变速率;Ele,分布海拔。


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