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孙德尔本斯虎可以独立为虎亚种吗?

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IP属地:黑龙江1楼2022-09-18 15:17回复
    孙德尔本斯虎的分类(2022)
    孙德尔本斯地区的虎是唯一适应红树林栖息地的种群。基于有限的形态学和遗传数据的一些研究描述了该种群与孟加拉虎亚种P.tigris tigris的区别。孙德尔本斯种群的系统发育祖先也仍不清楚。我们在孟加拉国孙德尔本斯的33个老虎样本的4个线粒体DNA基因上生成了1263 bp的线粒体DNA序列,并将这些序列与现有老虎所有亚种已知的33个线粒体DNA单倍型进行了比较。我们在孙德尔本斯虎中检测到3种单倍型,其中一种是该种群特有的,其余2种是居住在印度中部地区的老虎种群共有的。使用最大似然和贝叶斯推断进行的系统发育分析支持孙德尔本斯虎产并系,表明其与其他孟加拉虎种群有着密切的系统发育关系,孙德尔本斯虎种群在大约26000年前从这些种群分化而来。我们的系统发育分析以及对独特红树林栖息地的生态适应证据表明,孙德尔本斯种群应被视为一个单独的管理单元。我们建议,保护管理必须侧重于维持适应红树林栖息地的具有代表性的老虎种群,同时认识到未来可能需要通过重新引入或交换个体来加强遗传多样性,作为种群恢复的最后手段。


    IP属地:黑龙江2楼2022-09-18 15:20
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      老虎Panthera tigris在上新世末和更新世初广泛分布于东亚(Mazak 1981,Hemmer 1987)。随后,它们在各种各样的地貌上定居,从针叶林和北方森林到冲积草原和潮汐红树林沼泽(Kitchener 1999,Sanderson et al.2006)。老虎的广泛分布主要受到与更新世冰川事件相关的环境变化的影响(Kitchener&Dugmore 2000)。其次,几个世纪以来的人为威胁已经将亚洲一度广阔的老虎栖息地变成了许多零碎的森林景观(Dinerstein et al.2007,Walston et al.2010)。因此,世界上仅存的野生老虎现在在76个老虎保护区(TCL)内生存,仅代表其祖先范围的7%(Diner stein et al.2007)。不幸的是,剩余的老虎保护区(TCL)中有一半以上的个体少于120只,由于种群统计学和遗传因素,存在局部灭绝的高风险(Smith&McDou gal,1991,Dinerstein et al.1997)。横跨孟加拉国和印度孙德尔本斯是11个全球优先景观之一,也是老虎适应在红树林环境中以有限的猎物物种生存的唯一栖息地(Aziz et al.2020)。迄今为止,利用形态学、生态学和分子数据进行的几项研究已确定了2至9个亚种(Luo et al.2004,Wilting et al.2015)。孙德尔本斯虎在6个推定的现存亚种中被指定为孟加拉虎(Chundawat et al.2011);它们后来被描述为在体型上是更小的老虎(Barlow et al.2010),种群被确定为进化显著单元(ESU)(Singh et al.2015)。理想情况下,进化显著单元(ESU)是一个物种内的种群,可能在形态学上不明显,但表现出明显的进化历史,因此它们可能代表当地对环境条件的长期适应(Kitchener et al.2017)。进化显著单元(ESU)与管理单元(MU ) 不同,管理单位代表一个物种中的种群,这些种群被认为具有足够的独特性,由于不能归因于不同进化的最近的遗传差异,因此需要将保护管理与其他种群分开。(Kitchener et al.2017)。虽然物种内进化显著单元(ESU)的识别可能突出了进化意义,但它被认为是一项具有挑战性的任务,通常需要使用自然历史信息、形态测量、范围和分布数据以及核和线粒体DNA变异的地理地图进行解释(Ryder 1986)。鉴于老虎亚种分配的持续争论(Luo et al.2004,Wilting et al.2015),为了确保有限的保护资源尽可能保护多样性,准确诊断种群分化对于保护目的非常重要。更重要的是,由于现存老虎种群分裂的极端性质(Sanderson et al.2006,Dinerstein et al.2007,Wikra-manayake et al.2011),无论亚种分配如何,都需要对所有剩余种群采取保护行动(Wilting et al.2015)。此外,未来的保护工作可能需要通过交换个体或重新引入行动来恢复小种群;因此,将现有老虎种群分成许多亚种,而没有对进化差异的深入了解,可能会阻碍它们未来的恢复(Wilt-ing et al.2015)。相反,在这些种群中识别出管理单元MUs(Waples 1991,Moritz 1994),而较少考虑进化显著单元ESU名称或亚种分类(Crandall et al.2000年,Wilting et al.2015),可能有利于显示出独特适应性的老虎种群的就地保护(Sanderson et al.2010)。在做出可能导致关键保护影响的明智决策时,努力越来越需要深入了解种群、亚种和物种的系统信息(Ryder 1986)。使用从孟加拉国孙德尔本斯地区获得老虎样本的线粒体DNA和GenBank(美国国家生物技术信息中心基因库)上的等效序列数据,包括迄今为止确定的所有推定的老虎亚种,我们旨在阐明孙德尔本斯虎种群的系统发育历史,以识别其差异性,从而确定未来保护行动的必要性和水平。


      IP属地:黑龙江3楼2022-09-18 15:21
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        孙德尔本斯是世界上最大的连续红树林,在恒河-雅鲁藏布江三角洲(Giri et al.2007)。孟加拉国孙德尔本斯(21.63°N至21.49°N和89.04°E至89.91°E)覆盖6017平方公里,其中4267平方公里为森林,其余区域为水域(Iftekhar and Islam,2004)。森林的北部和东部以密集的人类住区和农田为界,南部以孟加拉湾为界(图1)。孟加拉国孙德尔本斯被管理为孙德尔本斯保护区森林(SRF),其中3个孤立区域被指定为野生动物保护区:孙德尔本斯西部(715平方公里)、孙德尔本斯南部(370平方公里)和孙德尔本东部(312平方公里)(图1)。为了收集老虎样本(粪便和毛发),在SRF内选择了4个区域进行采样:东部野生动物保护区(383平方公里)、西部野生动物保护地(715平方公里)、Chand pai区块(342平方公里)和Satkhira区块(554平方公里)。在选择这些采样区域时,考虑了景观的位置、保护状况和人类使用水平(如捕鱼、棕榈树采伐),以确保具有代表性的采样(Aziz et al.2017)。


        IP属地:黑龙江4楼2022-09-18 15:23
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          成功扩增了1263 bp的线粒体DNA序列,包括来自孟加拉国孙德尔本斯的33个老虎样本的CR(200 bp)、cyt b(450 bp)、ND2(131 bp)和ND5(482 bp)基因片段。对这些串联基因序列的分析揭示了样本群体中的2种单倍型(TIG29和TIG23),其中TIG23为36%,TIG29为64%。这些单倍型已提交给GenBank,登录号为MH427526至MH427533。将这些单倍类型与之前报告的印度孙德尔本斯的单倍型相结合(Mondol et al.2009b),本研究已在整个孙德尔本族群中确定了3种单倍型(TIG23、TIG30和TIG29)(图2)。TIG29单倍型是一种独特的单倍型,它将孙德尔本斯虎与其他孟加拉虎种群以及其他虎亚种区分开来(图3)。单倍型TIG30和TIG23在印度大陆虎景观中的幸存种群中共享。孟加拉虎种群中单倍型的空间分布表明,印度拉贾斯坦邦的伦藤波尔国家公园国家公园和印度查蒂斯加尔邦的Raipur动物园中的老虎种群共有TIG30,而在伦藤波尔国家公园的种群中观察到TIG23。值得注意的是,这两种单倍型是孟加拉虎特有的(图3)。使用云豹和狮子−美洲虎分支的序列分析基于化石的时间校准,并利用孙德尔本斯虎的串联线粒体DNA基因序列进行的。由此产生的系统发育(图4)表明,孙德尔本斯种群特有的单一单倍型出现在大约26000年前(95%最高后验密度:800−62000年)。我们的单倍型网络(图3) 系统发育重建(图4)表明,孙德尔本斯的老虎种群在孟加拉虎中是并系的(即,从一个共同的进化祖先而来,但不包括所有后代)。贝叶斯系统发育中的较低后验概率(PP)和ML推断中的自举支持(BS)(PP 69%,BS 45%;图4)为孙德尔本斯群体的这一结论提供了支持证据。我们主张,与印度次大陆大陆大陆老虎的共同系统发育关系,以及对红树林栖息地的生态适应,表明在未来的保护工作中,孙德尔本斯的老虎种群应被视为一个独立的种群。适应在孙德尔本斯红树林沼泽生存的老虎与最近的老虎种群之间的距离为200至300公里,人类主导的景观,这表明未来种群扩散的可能性很小。根据头骨和体重得出的生态适应性的荟萃分析表明,孙德尔本斯虎在形态上更小(Barlow et al.2010),这一特征被归因于适应岛屿栖息地(Kitchener,1999),也归因于与大陆虎景观相比,孙德尔本斯虎没有更大的猎物物种(Sunquist et al.1999)。Aziz(2020)最近的一项研究支持了这一观点,该研究表明,孙德尔本斯虎78%的食物来自中型猎物白斑鹿(Axis axis),11%来自野猪。与孟加拉虎的所有区域群相比,孙德尔本斯种群的单倍型多样性(h)较低,尼泊尔种群除外。在亚种水平上,孙德尔本斯虎种群的单倍型多样性(h)高于东北虎和印支虎种群。就核苷酸多样性(π)而言,孙德尔本斯虎的核苷酸多样性(π)值适中,与印度其他种群大致相似,但高于尼泊尔的种群(表2)。
          图2.3种独特单倍型的空间分布,这些单倍型来源于孙德尔本斯虎的连接1263 bp线粒体基因片段。深绿色区域包括孟加拉国和印度之间的整个孙德尔本斯,由河流隔开。单倍型位置描述了从孟加拉国孙德尔本斯采集的样本的真实位置,而从印度孙德尔本斯采集的2个样本的位置是近似的。

          图3.基于4个mtDNA基因1263 bp,在孟加拉虎种群中检测到的20种独特单倍型的分布和关系(表S1给出了这些单倍型详情)。(a) 从Mondo(2009b)和Luo(2004)检索到的每个独特单倍型的大致位置。绿点表示先前研究中检测到的独特单倍型,而其他颜色表示在孙德尔本斯虎种群中检测到共享单倍型;TIG29在孙德尔本斯种群中是独一无二的,而TIG30和TIG23与中部印度虎种群共享。(b) 加入单倍体型网络的中位数,该网络使用相同的1263 bp mtDNA数据集来可视化印度次大陆包括孙德尔本斯地区孟加拉虎种群之间的关系。根据Mondol(2009b),将颜色分配给每个种群。黑色节点表示一个推测的单倍型,但仍未被发现。每个节点的大小与单倍型频率成比例,每个分支上的条表示单倍型之间的突变步骤数。



          IP属地:黑龙江5楼2022-09-18 15:31
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            表2.所有老虎亚种和孟加拉虎群体内及之间的DNA多态性,来源于33种相关线粒体单倍型。N: 样本数量S:分离点数量;h: 单倍型多样性;π: 核苷酸多样性


            IP属地:黑龙江8楼2022-09-18 15:39
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              整个孙德尔本斯的老虎种群保留了3种信息单倍型,其中TIG29是该种群特有的,其他2种与居住在印度中部景观中的老虎共享。在孙德尔本斯种群中检测到的这3种单倍型中,TIG30单倍型发现于一只野生捕获但圈养在恰蒂斯加尔邦Raipur动物园的老虎中,该单倍型也发现于印度贾斯兰坦博尔国家公园的老虎中。第二种共有的单倍型,TIG23,也在伦藤波尔国家公园国家公园的老虎中检测到(Mondol et al.2009b)。



              IP属地:黑龙江10楼2022-09-18 15:42
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                系统发育差异
                我们对孙德尔本斯单倍型的系统发育重建揭示了一种并系关系,表明与全新世晚期更广泛的种群辐射相比,孙德尔本斯种群最近从印度中部种群分化(Luo et al.2004)。图4中显示的孙德尔本斯老虎种群的较低PP和BS支持率可能是由于本研究获得的相对少量的线粒体DNA序列数据所提供的低分辨率。孙德尔本斯地区老虎的隔离很可能是由于曾经连续分布的老虎种群在印度次大陆的极端分裂(San-derson et al.2006,Mondol et al.,2009b)。重新构建的老虎分布模型表明,上一次约20000年前冰期最大值(末次盛冰期LGM)期间的极端环境事件,当广阔的大陆架暴露时,可能会将老虎推向南方(Kitchener&Dugmore 2000,Sid dall et al.2003,Kitcheneer&Yamaguchi 2010)。在末次盛冰期LGM,海平面大约比现在的海平面低120米(Siddall et al.2003),这促进了广泛红树林的生长,直到全新世早期至中期(7000−10000年),恒河-布拉马普特拉河三角洲最南端的平原,延伸至目前海岸线以北80公里−120公里(Chanda&Muk-herjee 1969,Sen&Banerjee 1990)。因此,在过去的几个世纪里,整个三角洲的人类活动显著增加,包括红树林的砍伐,以及作为开垦定居点的一部分,农业和水产养殖(Naskar 1985,Sikdar&Halt 1997,Verghese 1999,Sarker 2004)已经切断了孙德尔本斯虎与大陆种群的联系(San-derson et al.2006,Jhala et al.2011)。我们发现孙德尔本斯虎和中印度虎种群之间有共同的单倍型,这证实了这一假设。


                IP属地:黑龙江11楼2022-09-18 15:42
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                  ESU或MU
                  孙德尔本斯虎群适应了独特的红树林栖息地,在地理上与印度奥里萨邦的西姆里帕尔(Similipal)国家公园隔离,相距仅约200公里的景观以人类住区和农业用地为主。然而,该种群的生态特征在不同的老虎习性中表现出不同(Sanderson et al.2006)。在这一地理边界上,我们发现孙德尔本斯虎群和其他生活在印度景观中的孟加拉虎群之间存在着密切的系统发育关系。我们的发现不同于对孙德尔本斯老虎互惠单系性的推测(Sing et al.2015)(即,在两个分类群之间发生任何合并事件之前,在两种分类群中的每个分类群内的谱系合并)。互惠单系性意味着该群体的所有成员彼此共享一个较新的共同祖先,而不是与群体外的个体共享一个共同祖先(Crandall et al.2000)。然而,已知种群细分和物种形成的过程会产生多系关系,随着时间的推移,这种关系会慢慢演变为并系,然后是单系(Neigel&Avise 1986,Takahata&Slatkin 1990,Powell 1991)。因此,应用互惠单系的标准来描述孙德尔本斯种群并不完全合适(Crandall et al.2000)。此外,Singh(2015)提出的单系地位可能会产生误导,因为新取样的个体可以简单地改变种群的互惠单系地位(Crandall et al.2000,Fraser&Bernatchez,2001)。事实上,Singh(2015)的研究没有包括114只老虎的样本,据估计,孟加拉国共有60%以上的孙德尔本斯虎(Aziz et al.2019)。此外,在评估进化显著单元(ESU)指定种群的遗传状态时,通常建议使用大样本量(Mo ritz 1994)。此外,先前将孙德尔本斯虎指定为形态不同或作为进化显著单元(ESU) 的研究是基于相对有限的数据,包括来自孟加拉国孙德尔本斯的5只虎的头骨形态数据(Barlow et al.2010)以及分别来自孙德尔本斯印度一侧的6只和13只的线粒体DNA和核DNA数据(Singh et al.2015)。此外,最近一项针对老虎亚种争论的详细研究得出结论,老虎亚种名称只不过是当地种群的标签,因为之前支持它们的大多数种内分类学研究通常缺乏全面的分析方法,经常使用小样本和任意的形态特征(Wilting et al.2015)。


                  IP属地:黑龙江12楼2022-09-18 15:43
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                    孙德尔本斯虎种群可以更恰当地描述为一个单独的管理单元(MU)。鉴于孙德尔本斯虎与大陆虎种群(Aziz et al.2018)的密切系统发育联系,以及不同栖息地全球虎的生态分化(Legge et al.1996,Crandall et al.2000),管理单元(MU)与孙德尔本斯虎更为相关(San derson et al.2006)。例如,在生态环境中,与大陆老虎景观相比,孙德尔本斯虎老虎特别适合于以数量有限的中型猎物物种为生,其中主要包括白斑鹿和野猪,它们占老虎饮食的89%以上(Aziz et al.2020),而大陆老虎景观中,老虎经常捕食大型有蹄类动物,如水鹿,白臀野牛、白斑鹿或泽鹿(Sunquist et al.1999)。由于孙德尔本斯环境中没有这样大的猎物物种,可能导致了生存在那里的老虎头骨和身体尺寸相对较小(Barlow et al.2010)。考虑到孙德尔本斯地区老虎的形态和生态特征,不太严格的管理单元(MU)适合该种群,该种群在分类学上不明显,但在当地适应,因此被认为值得单独保护管理(Legge et al.1996,Kitchener et al.2017)。我们提出的孙德尔本斯虎的管理单元(MU)也与建议的老虎分类修订一致。综合了可靠的形态学、分子和生态学数据的综合工作仅确认了两个老虎亚种,即大陆虎P.tigris tigris和巽他虎P.tigris sondaica,前者由 2 个保护管理单元(MU) 组成。这 2 个管理单元(MU) 被标记为北方虎和南方虎,其中南方虎包括孙德尔本斯虎种群在内的孟加拉虎与华南虎、印支虎和马来虎并列为一个管理单元(Wilting et al.2015)。该研究拒绝将大陆虎划分为6个亚种(Luo et al.2004),而是建议将它们合并为一个亚种。在这种背景下,结合我们在这里提出的分子研究结果,对孙德尔本斯种群的管理单元(MU) 似乎不太合适。相反,将孙德尔本斯虎种群描述为管理单元(MU) 似乎更为合适,因此这不会影响未来通过重新引入或交换来自大陆虎种群的个体来恢复种群的任何努力(Wilting et al.2015)。
                    PS,管理单元(MU):只要两个类群的等位基因频率发生显著分化,不管线粒体基因或者核基因的等位基因有没有发生系统分化,就认为这两个类群分属于不同的管理单元。
                    进化显著单元(ESU) :种群中具有显著进化意义的、由遗传组成所决定的生物地理单元。


                    IP属地:黑龙江24楼2022-09-18 15:52
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                      保护影响
                      维持在老虎种群中观察到的不同特征的变异性对于确保全球老虎种群的长期生存能力是必要的,因为随着环境变化,剩余的变异将是其适应性的关键(Wilting et al.2015)。孙德尔本斯虎种群非常重要,因为已知它是老虎未来恢复的可靠繁殖种群(Sanderson et al.2006,Wilting et al.2015)。然而,由于直接偷猎(Aziz et al.2017)、猎物数量下降(Mohsanin et al.2013)和人虎冲突,这种独特适应的老虎种群面临灭绝风险(Aziz et al.2019)。所有这些人为因素导致了老虎数量的严重下降,在短短五年内,估计数量从300-500只老虎(Barlow,2009)下降到106只老虎(Dey et al.2015)。在这种情况下,虽然管理单元(MU) 的指定可能会突出孙德尔本斯种群的重要性,但这种地位可能会阻碍未来老虎保护管理的务实方法。我们建议,未来的保护工作必须集中于维持红树林栖息地的代表性老虎种群,同时认识到未来可能需要通过重新引入或交换个体进行跨国界保护,作为种群恢复的最后手段,以增强枯竭的遗传多样性。


                      IP属地:黑龙江25楼2022-09-18 15:53
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                        个人总结:
                        1.孙德尔本斯虎种群在大约26000年前从孟加拉虎种群分化而来;
                        2.孙德尔本虎种群基因中确定了3种单倍型(TIG23、TIG30和TIG29),TIG29是孙德尔本虎独有的;
                        3.目前亚洲一度广阔的老虎栖息地变成了许多零碎的森林景观,老虎生活在人为分割不同景观的地理环境中使其演化变得复杂;
                        4.人类活动显著增加,包括红树林的砍伐和定居点,以及农业和水产养殖切断了孙德尔本斯虎与大陆种群的联系;
                        5.已知种群细分和物种形成的过程会产生多系关系,随着时间的推移,这种关系会慢慢演变为并系,然后是单系;
                        6.两万年前冰期最大值(末次盛冰期LGM)期间的极端环境事件,当广阔的大陆架暴露时,老虎可能会向南方大量迁徙;
                        7.最近一项针对老虎亚种争论的详细研究得出结论,老虎亚种名称只不过是当地种群的标签,因为之前支持它们的大多数种内分类学研究通常缺乏全面的分析方法,经常使用小样本和任意的形态特征;
                        8.综合了可靠的形态学、分子和生态学数据的综合工作仅确认了两个老虎亚种,即大陆虎和巽他虎,由 2 个保护管理单元(MU) 组成;
                        9. 这2个管理单元(MU) 被标记为北方虎和南方虎,其中南方虎包括孙德尔本斯虎种群在内的孟加拉虎与华南虎、印支虎和马来虎并列为一个管理单元;
                        10.如果按大陆虎和巽他虎亚种两分法进行分类,则建议将孙德尔本斯虎作为进化显著单元(ESU) 进行管理;
                        11.如果按照先前孟加拉虎作为虎亚种进行分类,建议孙德尔本斯虎应当做为管理单元(MU)进行分类。
                        12.与孟加拉虎的种群相比,孙德尔本斯虎种群的单倍型多样性较低。在亚种水平上,孙德尔本斯虎种群的单倍型多样性(h)高于东北虎和印支虎种群。就核苷酸多样性(π)而言,孙德尔本斯虎的核苷酸多样性(π)值适中,与印度其他种群大致相似,但高于尼泊尔虎的种群。
                        PS,我觉得如果虎按两亚种分类,原来的各虎亚种仅做为管理单元进行分类,以及狮子也按两分法,原来的各狮亚种做为管理单元进行分类,那史前狮子做为狮亚种进行分类,也没什么问题。


                        IP属地:黑龙江27楼2022-09-18 16:04
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                          虎吹:当然可以


                          IP属地:天津来自Android客户端28楼2022-09-18 21:16
                          收起回复
                            史前狮子跟现代狮屁关系没有,别瞎扯了


                            IP属地:安徽来自Android客户端29楼2022-09-19 08:18
                            收起回复
                              孙德尔本斯虎与孟加拉虎的遗传差异还没有达到东北虎华南虎孟加拉虎之间的遗传差异,所以严格意义上讲孙德尔本斯虎不能界定为虎亚种。


                              30楼2022-09-19 10:35
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