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荒漠猫的演化遗传、分类和保护研究进展
刘珂, 韩思成, 遇赫, 罗述金
生物多样性    2022, 30 (9): 22396-.   DOI: 10.17520/biods.2022396
摘要   (3442 HTML116 PDF(pc) (938KB)(3180)  

荒漠猫(Felis bieti)是中国特有的野生猫科动物, 也是世界上最鲜为人知的猫科动物之一, 在IUCN濒危物种红色名录中列为易危(Vulnerable, VU), 在我国被列为国家一级重点保护野生动物。本文对荒漠猫的野外分布现状、分类学地位、遗传多样性、演化史以及致危因素等近期研究进展进行了综述和展望, 以期为荒漠猫的保护提供科学依据。荒漠猫定名于1892年, 其分类学地位长期存在争议。形态学证据支持其独立物种的划分, 但分子遗传学研究则表明荒漠猫与亚洲野猫(Felis silvestris ornata)等野猫亚种之间的演化距离相当, 建议将其归为野猫亚种(F. s. bieti)。然而研究也表明包括荒漠猫在内的各野猫支系之间的分歧时间已有100万年以上, 因此解决野猫类群分类学争议的另一种可能是将所有野猫亚种提升为物种水平, 从而维持荒漠猫的独立物种地位, 不过这需要对所有野猫类群在全基因组层面深入全面地分析。最新的基因组学研究揭示荒漠猫与亚洲野猫(F. s. ornata)存在着古老的基因交流, 与青藏高原同域家猫之间存在近期且广泛的基因渗透。该遗传杂交信号以荒漠猫到家猫为主并局限于荒漠猫分布区, 时间尺度对应于20世纪中叶, 可能与藏区社会经济的发展以及家猫种群在当地的增长有关。该发现也意味着青藏高原增长的家猫种群对于同域分布的野猫产生的遗传影响将是亟需关注的问题。IUCN最新评估结果显示, 荒漠猫明确分布区域仅限于青藏高原东部, 包括青海东部、四川西北部、甘肃西南部以及紧邻青海的西藏东南部局部区域。荒漠猫当前面临着包括鼠药施用造成的二次毒害、毛皮贸易、开发建设造成的栖息地的丧失和碎片化、路撞以及与同域家猫杂交等在内的直接或潜在威胁。对荒漠猫开展更全面的调查和深入的研究以及评估并制定有效的保护管理措施, 是保护我国唯一的特有猫科动物的重要举措。



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图3 野猫类群和家猫系统发生关系和基因流信号示意图
正文中引用本图/表的段落
基因交流是演化生物学界备受关注的问题。越来越多的基因组学证据表明, 杂交是自然界中普遍存在的现象, 并在生物演化过程中起着重要的作用(Taylor & Larson, 2019)。种间或者亚种间的杂交在猫科动物中十分普遍, 如在豹支系、豹猫支系、猞猁支系等多个类群中都有发现(Trigo et al, 2013; Li et al, 2016; Figueiró et al, 2017)。基于最新的系统发生学和种群历史分析结果, 荒漠猫、亚洲野猫和家猫3个支系间也存在多种杂交事件(Yu et al, 2021)。荒漠猫与亚洲野猫在历史上存在着密切的基因交流(图3), 结合线粒体数据和基因组数据的分析结果, 可以推断这一历史杂交事件大概率发生于雌性亚洲野猫和雄性荒漠猫之间, 并且其杂交后代进入到了荒漠猫种群中。而对于荒漠猫和中国家猫, 该研究发现, 尽管包括荒漠猫在内的中国本土野猫没有参与中国家猫的驯化, 但荒漠猫与其同域家猫之间广泛存在近期的基因渗透。该遗传交流信号普遍存在于荒漠猫分布区内的家猫中, 时间尺度对应于20世纪中叶, 可能与藏区社会经济发展以及家猫种群在当地的增长相关(Yu et al, 2021)。此外值得注意的是, 种群遗传多样性的历史分析的确检测到从家猫到荒漠猫的基因渗透, 不过该基因流的强度在基于不同荒漠猫个体进行的分析中结果差异很大。这一发现也意味着青藏高原家猫种群对同域分布的荒漠猫可能产生的遗传影响将是亟需关注的问题。
# 该县为荒漠猫分布区的可能性较高 ...
A revised taxonomy of the Felidae. The final report of the Cat Classification Task Force of the IUCN/ SSC Cat Specialist Group
1
2017
... 尽管荒漠猫传统意义上被认为是一个独立的物种, 但它与其他野猫类群的分类学关系在学界尚未达成一致意见.Driscoll等(2007)基于分子遗传学证据, 提出荒漠猫、亚洲野猫、欧洲野猫、非洲野猫和南非野猫分属5个分歧明显但又关系紧密的演化支系, 且野猫支系和家猫间能普遍发生基因交流, 表明各支系间并不存在生殖隔离, 因此荒漠猫及其他4类野猫应当属于野猫的不同亚种.然而, Kitchener和Rees (2009)基于气候变化对野猫在末次冰盛期以来的地理分布进行了重建, 结果表明荒漠猫和亚洲野猫的分布区域可能存在交叠.结合形态上的差异, 他们推测二者之间存在生殖隔离, 因此认为荒漠猫应当被列为一个独立的物种.IUCN猫科动物专家组(IUCN SSC Cat Specialist Group)在发表分类名录时也采用了上述观点, 将荒漠猫列为独立的物种(Kitchener et al, 2017).Yu等(2021)通过所采集的荒漠猫、亚洲野猫和家猫共计270只个体的线粒体和Y染色体多位点测序以及51只个体的全基因组测序数据, 基于系统发生、种群遗传结构、基因交流和种群动态历史研究分析, 证明了荒漠猫和亚洲野猫之间的演化遗传距离相当, 依据分类学原则应当将荒漠猫归为野猫亚种.不过由于荒漠猫、亚洲野猫和家猫的分歧时间已有100万年以上, 该研究也为解决野猫类群的分类学争议提供了另一种可能, 即将所有野猫亚种提升为独立的物种, 从而维持荒漠猫的物种地位.但这一分类观点的可行性还需要获得所有野猫类群的基因组数据, 在全基因组层面进行深入地分析(Yu et al, 2021). ...
Modelling the dynamic biogeography of the wildcat: Implications for taxonomy and conservation
1
2009
... 尽管荒漠猫传统意义上被认为是一个独立的物种, 但它与其他野猫类群的分类学关系在学界尚未达成一致意见.Driscoll等(2007)基于分子遗传学证据, 提出荒漠猫、亚洲野猫、欧洲野猫、非洲野猫和南非野猫分属5个分歧明显但又关系紧密的演化支系, 且野猫支系和家猫间能普遍发生基因交流, 表明各支系间并不存在生殖隔离, 因此荒漠猫及其他4类野猫应当属于野猫的不同亚种.然而, Kitchener和Rees (2009)基于气候变化对野猫在末次冰盛期以来的地理分布进行了重建, 结果表明荒漠猫和亚洲野猫的分布区域可能存在交叠.结合形态上的差异, 他们推测二者之间存在生殖隔离, 因此认为荒漠猫应当被列为一个独立的物种.IUCN猫科动物专家组(IUCN SSC Cat Specialist Group)在发表分类名录时也采用了上述观点, 将荒漠猫列为独立的物种(Kitchener et al, 2017).Yu等(2021)通过所采集的荒漠猫、亚洲野猫和家猫共计270只个体的线粒体和Y染色体多位点测序以及51只个体的全基因组测序数据, 基于系统发生、种群遗传结构、基因交流和种群动态历史研究分析, 证明了荒漠猫和亚洲野猫之间的演化遗传距离相当, 依据分类学原则应当将荒漠猫归为野猫亚种.不过由于荒漠猫、亚洲野猫和家猫的分歧时间已有100万年以上, 该研究也为解决野猫类群的分类学争议提供了另一种可能, 即将所有野猫亚种提升为独立的物种, 从而维持荒漠猫的物种地位.但这一分类观点的可行性还需要获得所有野猫类群的基因组数据, 在全基因组层面进行深入地分析(Yu et al, 2021). ...
Phylogenomic evidence for ancient hybridization in the genomes of living cats (Felidae)
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2016
... 基因交流是演化生物学界备受关注的问题.越来越多的基因组学证据表明, 杂交是自然界中普遍存在的现象, 并在生物演化过程中起着重要的作用(Taylor & Larson, 2019).种间或者亚种间的杂交在猫科动物中十分普遍, 如在豹支系、豹猫支系、猞猁支系等多个类群中都有发现(Trigo et al, 2013; Li et al, 2016; Figueiró et al, 2017).基于最新的系统发生学和种群历史分析结果, 荒漠猫、亚洲野猫和家猫3个支系间也存在多种杂交事件(Yu et al, 2021).荒漠猫与亚洲野猫在历史上存在着密切的基因交流(图3), 结合线粒体数据和基因组数据的分析结果, 可以推断这一历史杂交事件大概率发生于雌性亚洲野猫和雄性荒漠猫之间, 并且其杂交后代进入到了荒漠猫种群中.而对于荒漠猫和中国家猫, 该研究发现, 尽管包括荒漠猫在内的中国本土野猫没有参与中国家猫的驯化, 但荒漠猫与其同域家猫之间广泛存在近期的基因渗透.该遗传交流信号普遍存在于荒漠猫分布区内的家猫中, 时间尺度对应于20世纪中叶, 可能与藏区社会经济发展以及家猫种群在当地的增长相关(Yu et al, 2021).此外值得注意的是, 种群遗传多样性的历史分析的确检测到从家猫到荒漠猫的基因渗透, 不过该基因流的强度在基于不同荒漠猫个体进行的分析中结果差异很大.这一发现也意味着青藏高原家猫种群对同域分布的荒漠猫可能产生的遗传影响将是亟需关注的问题. ...
西南山地红外相机监测网络建设进展
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2020
... The county-level distribution of the Chinese mountain cat
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