沈 拓 李仕澤 劉 京 穆 浪 粟海軍*
(1.貴州大學林學院,貴陽,550025;2.貴州大學生物多樣性與自然保護研究中心,貴陽,550025;3.貴州大學生命科學學院,貴陽,550025)
異角蟾屬(Xenophrys)隸屬于無尾目(Anura)角蟾科(Megophryidae),分布于亞洲南部。該屬目前已報道30種[1],在中國分布有11種[2],貴州尚無該屬分布記錄。貴州記錄有異角蟾屬的近緣屬布角蟾屬(Boulenophrys)11種,包括黔北角蟾(B.qianbeiensis)、雷山角蟾(B.leishanensis)、荔波角蟾(B.liboensis)、水城角蟾(B.shuichengensis)、棘指角蟾(B.spinata)、赤水角蟾(B.chishuiensis)、江氏角蟾(B.jiangi)、從江角蟾(B.congjiangensis)、峨眉角蟾(B.omeimontis)、短肢角蟾(B.brachykolos)和安龍角蟾(B.anlongensis)。黔北角蟾分布于桐梓和綏陽等地[3],雷山角蟾僅在雷山分布[4],荔波角蟾分布于荔波[5],水城角蟾分布于水城和綏陽[6-7],棘指角蟾分布于江口和雷山[7-8],赤水角蟾分布于赤水[9],江氏角蟾在綏陽和江口等地有分布[10],從江角蟾僅在從江分布[11],峨眉角蟾在赤水有分布[12],短肢角蟾分布于梵凈山自然保護區[13],安龍角蟾僅分布于安龍[14]。
2021年8月在貴州貞豐龍頭大山州級自然保護區(25°23′55.21″ N,105°30′36.66″ E)進行兩棲動物資源調查時,采集到2號雄性異角蟾屬物種標本(表1),經形態學與分子系統學比較分析,鑒定為茅索角蟾(Xenophrysmaosonensis),為貴州省兩棲動物分布新紀錄種。本研究對其進行詳細的形態學描述,初步探討了茅索角蟾的形態特征及地理變異,為該物種的系統學及譜系地理學研究提供參考。

表1 用于分子系統發育分析的樣本信息

圖1 貞豐茅索角蟾活體
2號成體異角蟾標本取肌肉組織存于95%的乙醇中,標本浸泡于福爾馬林中,保存于茅臺學院生物學標本室。
使用電子數字游標卡尺(溫州韋度電子有限公司;量程0~200 mm,精度0.01 mm)對貞豐采集的異角蟾標本的17項形態特征進行測量,測量依據《中國兩棲動物檢索及圖解》[15]。
采用高鹽法提取肌肉樣品總DNA[16],利用PCR擴增并測定了線粒體COⅠ基因部分片段,擴增引物參照Che等[17]。擴增產物交由擎科生物(成都)有限公司測序,所得序列經核查后上傳到GenBank(https://www.ncbi.nlm.nih.gov/)。
采集的2號異角蟾標本(ZF20210819001,ZF202108 19002)均為雄性,體型較大,頭體長67.24~70.60 mm,平均68.92 mm,其他部位量度見表2。頭部扁平,頭寬大于頭長,吻呈盾形,吻端突出于下唇,吻棱明顯;瞳孔縱置;鼻孔靠近吻端;具梨骨棱和犁骨齒;舌呈卵圓形,舌后端缺刻較弱;鼓膜圓形;前臂粗壯,前臂及手長不到頭體長一半;掌突2,內掌突略為明顯;無指關節下瘤;指長順序為Ⅰ≤Ⅱ=Ⅳ<Ⅲ。后肢纖細,左右根部重疊;后肢貼體前伸時,脛跗關節達眼中部;脛長超過頭體長之半;背部橄欖色,兩眼間有倒立褐色三角斑,背中間有褐色X型斑;腹部兩側具淡黃色疣粒;腹部光滑,前段棕褐色,腹部后端淡黃色;雄性第一二指背部具婚墊,有單咽下內生囊。

表2 貞豐茅索角蟾成體標本形態
莽山角蟾與茅索角蟾為近緣種,具有高度的形態相似性。在形態特征上,二者可通過趾側有無緣膜進行區分,茅索角蟾具有明顯的趾側緣膜,而莽山角蟾趾側無緣膜[7,15]。
樣品COⅠ基因片段經比對編輯后聯合成一個數據集,有效序列長度為554 bp。在PartitionFinder 2.1.1軟件中,使用貝葉斯信息準則選擇最適核苷酸替代模型為GTR+G+I。
最大似然系統發育樹顯示,在貞豐采集的異角蟾標本與Chen等[18]所用的茅索角蟾標本(云南小橋溝)相聚后形成單系(圖2),支持率為99%,茅索角蟾貞豐種群與茅索角蟾小橋溝種群的COⅠ序列的一致度為98.4%(表3)。基于Kimura雙參數模型估算本研究中所采用的異角蟾屬部分物種間的遺傳距離(表3)為3.7%~22.1%,平均遺傳距離為10.5%。貞豐的茅索角蟾與云南小橋溝的茅索角蟾樣本間的遺傳距離為1.6%,遠小于異角蟾屬物種間的遺傳距離。因此,分子系統發育分析和遺傳距離結果均支持采集于貞豐縣的異角蟾標本為茅索角蟾。

圖2 基于COⅠ基因序列構建的異角蟾屬及布角蟾屬最大似然系統發育樹

表3 基于COⅠ基因聯合序列估算的異角蟾屬及布角蟾屬部分物種間Kimura雙參數遺傳距離

續表3
茅索角蟾在龍頭大山自然保護區內主要分布于海拔1 165~1 200 m的溪溝邊石頭上,周圍植被茂盛(圖3)。與其同域分布的兩棲類有斑腿泛樹蛙(Polypedatesmegacephalus)、綠臭蛙(Odorranamargaretae)和澤陸蛙(Fejervaryamultistriata)等。

圖3 茅索角蟾生境
異角蟾屬物種較少,目前報道30種[1],國內僅報道11種,分布于青藏高原、云南、廣西和湖南等地[2],貴州尚無該屬的報道。由于該屬物種形態相似性高,因此在野外難以鑒定,也導致了此前對該屬物種多樣性的低估[7,18]。近年,隨著分子生物學的發展,采用形態比較結合分子系統學分析對物種進行鑒定的方法已被廣泛應用[19]。
茅索角蟾目前國外記錄分布于越南和印度[1],國內記錄分布于云南麻栗坡[2]。本次茅索角蟾在貴州的發現不僅是該種在貴州省的首次紀錄,也是異角蟾屬在貴州省的首次報道,豐富了貴州省兩棲動物的多樣性,拓寬了對該種分布范圍的認知,本研究采用分子系統學同形態學比較的方法,確定采集于貞豐龍頭大山的異角蟾屬物種為茅索角蟾。該種與目前貴州報道的近緣屬布角蟾屬物種在形態和分子上具有明顯差異,與近緣種莽山角蟾的差異顯著。同模式產地越南的茅索角蟾相比,本研究采集的異角蟾屬物種在形態上相似,分子上與近地模產地麻栗坡分布的茅索角蟾存在一定的分化。從地理分布上看,茅索角蟾貴州種群分布于烏蒙山系,與模式產地種群及近地模產地云南麻栗坡種群之間有紅河水系相隔,因此在形態及分子上存在一定差異是否由長期的地理隔離造成,還需進一步研究。