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为评估风能发展对纳氏伏翼(Pipistrellus nathusii)的影响,研究人员分析其遗传结构和多样性,发现种群多样但或在衰退。
# 多样但在减少?秋季迁徙期荷兰海岸纳氏伏翼种群的遗传结构和多样性研究
在欧洲的天空中,有一种小巧的生物 —— 纳氏伏翼(
Pipistrellus nathusii),它们在季节交替时踏上漫长的迁徙之旅。然而,随着风能设施在欧洲各地的迅速扩张,尤其是在纳氏伏翼的迁徙路线上,这些小蝙蝠的生存面临着巨大挑战。据估计,每年都有大量蝙蝠死于风力涡轮机,而纳氏伏翼更是其中的 “重灾区”。由于它们的种群分布较为分散,传统的普查方法很难准确掌握其种群规模和动态变化,这使得评估风能发展对其种群的影响变得异常困难。为了填补这些知识空白,更好地保护这一物种,研究人员开展了一项关于纳氏伏翼种群遗传结构和遗传多样性的研究,该研究成果发表在《Mammalian Biology》杂志上。
在这项研究中,来自德国格赖夫斯瓦尔德大学、荷兰瓦赫宁根海洋研究所等多个机构的研究人员,针对纳氏伏翼展开了深入研究。他们的目标是揭示纳氏伏翼的种群遗传结构,了解其遗传多样性现状,并探究幼蝠在迁徙过程中是否跟随母亲。这不仅有助于我们理解纳氏伏翼的种群动态,还能为制定科学有效的保护策略提供关键依据。
研究人员采用了多种技术方法来实现这些目标。首先是样本采集,在 2020 - 2023 年的秋季迁徙期,他们在荷兰海岸的九个地点,通过蝙蝠盒和雾网、竖琴陷阱等工具,捕获了 448 只纳氏伏翼,采集了它们的样本。接着是 DNA 提取,从采集的样本中提取基因组 DNA,用于后续分析。然后是微卫星标记开发,利用下一代测序技术构建微卫星文库,经过筛选和测试,最终确定了 21 个微卫星位点用于分析。最后是统计分析,运用 R 语言等软件进行一系列统计分析,包括评估遗传结构、多样性指标以及亲缘关系等。
研究结果
- 标记特征:448 个样本中,446 个成功扩增,最终确定 21 个位点用于分析,这些位点不存在显著偏离哈迪 - 温伯格平衡(Hardy - Weinberg equilibrium)、无效等位基因和连锁不平衡的情况。
- 重捕情况:研究中发现了 8 个重复基因型,被认为是同一蝙蝠的重捕个体,重捕个体大多在不同年份于同一地点被捕获。
- 遗传多样性:通过结构分析(Structure analysis)和 k - 均值聚类分析(k - means clustering analysis),研究人员发现所有样本可能属于一个随机交配的种群。整体来看,该种群遗传多样,但在四年的采样期间,等位基因丰富度呈连续下降趋势。同时,幼年个体存在杂合子过剩现象,成年个体则存在纯合子过剩现象。
- 成对亲缘关系和亲子关系:对整个数据集的成对亲缘关系分析表明,没有直接的亲子或全同胞对。亲子关系分析也未发现亲子对,仅在少数幼年个体对中发现一对半同胞关系。
研究结论与讨论
这项研究为纳氏伏翼的保护提供了重要的基础数据和见解。在种群遗传结构方面,荷兰海岸的纳氏伏翼属于单一随机交配种群,这意味着可以将其作为一个整体进行管理。不过,研究也发现了一些潜在的风险信号,等位基因丰富度的下降和杂合子过剩现象,都暗示着该种群可能正在衰退,这与其他调查方法得到的结果相符,但仍需长期监测来进一步证实。
在幼蝠迁徙行为方面,研究明确表明幼蝠在首次迁徙时并不跟随母亲,它们可能依靠遗传预定义的迁徙向量和地球磁场导航,也可能利用其他同种个体的线索,但具体情况仍有待进一步研究。
从保护意义上看,该研究不仅证实了遗传方法在监测纳氏伏翼种群动态方面的可行性,还为后续研究和保护策略的制定提供了重要参考。未来,通过系统的遗传监测和更深入的研究,有望更准确地评估风能发展对纳氏伏翼种群的影响,从而制定出更有效的保护措施,守护这些可爱的小生灵在天空中自由翱翔的权利。