隆肛蛙属物种分化及其分布格局

来源 :中国科学院研究生院 中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:heruoss
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在原有调查的基础上,于2010年08和09月在野外开展隆肛蛙属物种样线调查和高密度的样点采集,重点对秦岭中西部山间溪流中隆肛蛙属物种的分布进行了调查和取样。通过对隆肛蛙属的各种群标本的仔细查看,综合形态学分析和分子遗传学分析结果,发现并命名了新种康县隆肛蛙Feirana kangxianensissp. nov.;至此,隆肛蛙属隶有3个物种,即隆肛蛙F quadranus、太行隆肛蛙F taihangnica和康县隆肛蛙F.kangxianensis,进而分层分析了隆肛蛙属物种的分布格局;利用样方法来调查环境参数,对3个物种在秦岭地区的微生境特征进行比较分析。主要结果如下:   1、隆肛蛙属物种识别兼记一新种   (1)基于分子系统学的物种识别   分析了太行隆肛蛙康县种群11个个体、其他9个种群12个个体和隆肛蛙6个种群6个个体的ND2基因序列,发现他们分成3大支系:太行隆肛蛙康县种群构成一支系,与太行隆肛蛙其他种群构成的一支系是姐妹群关系;隆肛蛙的6个神群构成另一支系。   (2)对应分子系统的物种形态特征比较   基于一共来自14个种群共计571个性成熟个体进行了各物种种群的形态特征的比较分析,发现原太行隆肛蛙康县种群的雄性成体的拇指上具有角质化婚刺,而在其他两物种(隆肛蛙和太行隆肛蛙)的拇指上却没有发现。因此将康县种群自成一类与太行隆肛蛙其他种群和隆肛蛙种群进行3组间的28项形态量度比较分析,结果表明:(1)雌性:康县隆肛蛙的上眼睑宽、鼻间距、鼻吻距和内掌突长对头体长的比率要显著小于隆肛蛙和太行隆肛蛙(P<0.05),而前者的眼间距要显著大于后两者(P<0.05)。(2)雄性:康县隆肛蛙的鼻间距、鼻吻距和内掌突宽对头体长的比率要显著小于隆肛蛙和太行隆肛蛙(P<0.05),而其头长对头体长的比率则显著大于后两者(P<0.05)。新种的头宽对头体长的比率要显著大于太行隆肛蛙而小于隆肛蛙,而外掌突长对头体长的比率则是显著小于太行隆肛蛙而大于隆肛蛙。   (3)新种记述   通过上述分子遗传学分析和形态特征分析表明采自甘肃省陇南市康县的太行隆肛蛙标本与其他的隆肛蛙属地理种群有明显的差异,应为一新种,即康县隆肛蛙Feirana kangxianensis sp.nov.。本文对其进行了系统记述。   2、隆肛蛙属物种分布格局   在原有调查的基础上,2010年08月-09月,在甘肃省和陕西省境内的秦岭山地,我们进行了为期2个月的野外工作。采用样线法详细调查了研究区域内的8条主要溪流,同时对其他流域进行样点调查,进一步理清了这些溪流中隆肛蛙属物种的分布问题。   (1)各点位物种确认   由于隆肛蛙属物种间相似程度高,为便于准确确定各地标本(包括成体和蝌蚪)的物种归隶,在上述分子系统学分析的基础上,对所获样品进行了分子鉴定。结果表明所有样品分属上述的3个物种。康县豆坝乡和阳坝乡的样品全部属于康县隆肛蛙。康县望关镇、两当县、凤县、陇县、天水市党川、略阳县、洋县华阳镇的样品全部属于隆肛蛙。长安县的样品全部属于太行隆肛蛙。而太白县、周至县、宁陕县、柞水县的样品包含隆肛蛙和太行隆肛蛙两物种。   (2)各物种的分布区域特征比较   到目前为止,康县隆肛蛙仅分布于康县,是秦岭的西端,四周为隆肛蛙所包围;分布海拔区间为740m-1962m。隆肛蛙广泛分布于武陵山区、大巴山及神农架地区、龙门山地区、秦岭中部及西部,分布海拔区间为335m-1830m,在秦岭地区为530m-1740m;太行隆肛蛙则广泛分布于秦岭中部、东部和太行山南麓地区,分布海拔区间为474m-1910m,在秦岭地区为474m-1910m。秦岭中部为隆肛蛙和太行隆肛蛙的重叠分布区。   (3)隆肛蛙与太行隆肛蛙的重叠分布格局   共调查8条溪流和14个点位,在重叠分布区内,分布格局有两大类:I,一条溪流或一个点位仅有隆肛蛙与太行隆肛蛙中的一物种分布。其中仅分布隆肛蛙的溪流只有沿川河(甘肃省陇南市徽县),点位有康县望关镇、两当县、风县、陇县、略阳县、洋县华阳镇、宁陕县皇冠镇、天水市党川;仅分布太行隆肛蛙的溪流只有沣峪河(陕西省西安市长安县),点位有宁陕县广货街、周至县厚畛子。II,一条溪流或一个点位同时分布有隆肛蛙与太行隆肛蛙。这些溪流有石头河(陕西省宝鸡市太白县)、滑水河(陕西省西安市周至县)、椒溪河(陕西省汉中市佛坪县)、乾佑河(陕西省商洛市柞水县)、红岩河(陕西省宝鸡市太白县),点位有宁陕县火地塘、宁陕县句阳坝、周至县板房子。   在第II类分布型的溪流中,又分为如下几个亚类:   II-1:在整条溪流中,隆肛蛙和太行隆肛蛙均有分布,为全部重叠分布,有乾佑河。   II-2:在整条溪流中,隆肛蛙均有分布,而太行隆肛蛙仅分布在上段中的一小段河流,有椒溪河。   II-3:在整条溪流中,太行隆肛蛙均有分布,而隆肛蛙仅分布在中部一小段河流,有石头河。   II-4.在整条溪流中,太行隆肛蛙分布在溪流上游,而隆肛蛙在下游分布,有红岩河。   II-5.在整条溪流中,太行隆肛蛙均有分布,而隆肛蛙则在下游有分布,有清水河。   3、隆肛蛙属3物种在秦岭地区微生境比较研究   隆肛蛙属3物种均为流溪型蛙类,在秦岭地区很常见,是秦岭山地的优势种。通过采用样方法收集环境信息,包括海拔、经纬度、水深、酸碱度、左岸植被类型、左岸植被盖度、右岸植被类型、右岸植被盖度、左岸坡度、右岸坡度、水面郁闭度、距最近深水距离、距最近道路距离、水流速度、溪沟坡位、溪沟坡度、溪沟实际宽度、汛期溪沟宽度、溪沟底质中石头和沙子所占比例。   数值型数据进行K-S检验,对数据进行正态性检验,若符合正态性则使用t检验,否则进行Kruskal-Wallis检验。对于定性数据,先使用数字进行分类替换后进行卡方检验,检验差异是否显著。而百分比类型的数据使用Mann-Whitney U检验。   Kruskal-Wallis检验的结果表明:三者在pH、左岸坡度、水速和汛期溪沟宽度等四项上具有极显著差异(P<0.01),在溪沟宽度上具有显著差异(P<0.05),而其余各项没有差异;Mann-Whimey U检验结果也表明它们两两之间在某些项目也存在一定的差异;卡方检验结果表明在坡位及两岸植被类型方面存在极显著差异(P<0.01)。
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