近日,西南林业大学林学院/国家高原湿地研究中心、中国科学院昆明动物研究所联合开展研究,通过对云南高黎贡山地区62种常见鸟类历史(20世纪60—70年代)与当代(2000—2020年代)样本的全基因组比较分析,揭示了生物多样性热点区鸟类遗传多样性正普遍而显著下降,为将遗传监测纳入保护体系提供了关键实证。该成果以《Genomic erosion across avifauna in a biodiversity hotspot sounds a conservation alarm》为题,发表于国际顶级期刊《Science》杂志。我校国家高原湿地研究中心刘强副教授指导的硕士研究生刘娅丹作为第二作者、西南林业大学作为第二完成单位参与本项研究,中国科学院昆明动物研究所董锋研究员为通讯作者。该成果的取得,反映出我校研究生联合培养质量再上新台阶。

遗传多样性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》首次将其纳入全球保护目标,但相关证据长期缺乏。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。团队以当地62个常见鸟类物种(均为世界自然保护联盟“无危”物种)为对象,整合历史与当代各294份样本的全基因组数据开展配对分析。
结果显示,62个研究物种均出现明显的遗传多样性下降,平均降幅约43%;扩散能力强的物种下降相对较少。研究还发现,种群数量越多的物种遗传多样性下降反而越严重,提示遗传多样性可能是“常见物种悖论”的微观机制,传统的“种群数量越多越安全”的认知需重新审视。据此,研究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。

图1. 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's θ和杂合度(h)的变化趋势;(C)θ与h百分比变化散点图;(D)基因组多样性每世代变化系统发育分布

图2. 基因组多样性时间变化的预测因子
(A、B)各预测因子对多样性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 飞行能力,AS 成体存活率,CS 平均窝卵数,PA 全球种群数量,ΔDis 采样点间平均距离,MR 突变速率,Ele 分布海拔