沿着老虎的足迹:基因研究助力保护

编者按:“沿着老虎的足迹”是一个关于在印度西南部马拉纳德地区监测老虎及其猎物的系列文章,该地区拥有世界上最大的野生老虎种群之一。

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编者按:“沿着老虎的足迹”是一个关于在印度西南部马拉纳德地区监测老虎及其猎物的系列文章,该地区拥有世界上最大的野生老虎种群之一。 该系列跟踪了世界上持续时间最长的老虎及其猎物研究项目的年度活动,该项目在野生动物保护协会的 K. Ullas Karanth 博士的领导下实施。 这些来自印度丛林的故事将带您进入一个虚拟旅程,了解致力于印度野生动物事业的人们的生活和工作。如需更多本系列文章,请点击此处

马拉纳德的森林小路上,WCS 的野外科学家们正专心致志地调查尘土和落叶中的动物踪迹。他们发现了“食肉动物研究人员的黄金”:只不过是老虎或豹子留下的粪便。他们舀起一勺,储存在乙醇小瓶中,并记录 GPS 位置和其他观察结果。

在附近的班加罗尔大都市,这些小瓶在经过消毒的实验室中重新打开。从这些粪便中提取和分析 DNA——这些粪便实际上是最差的 DNA 来源——身穿白大褂的遗传学家打开了一个信息和保护机会的新世界。


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一个世纪前,早在沃森和克里克描述 DNA 之前,印度就拥有超过 60,000 只老虎。今天,我们只剩下大约 2,000 只。在全球范围内,老虎的活动范围不到其历史范围的 7%。许多种群被限制在日益破碎的保护区内,因此必须了解这种急剧下降的遗传后果。

是否有足够的遗传变异来维持健康的种群?现有的种群是否在遗传上被隔离并注定要灭绝? WCS 印度项目及其在国家生物科学中心和印度野生动物研究所的合作伙伴一直在利用保护遗传学来回答这些关键问题。这揭示了老虎遗传学的许多引人入胜的方面,从全球到局部范围。

首先,我们的合作研究已经证实,印度老虎仍然保留了全球 60% 以上的遗传多样性。这突显了印度老虎种群对全球物种生存的重要性。

结合生态和人口知识,遗传研究有助于确定印度的优先老虎保护区:马拉纳德、印度中部和喜马拉雅山麓。通过研究一个地区中个体老虎的遗传构成,我们可以确定它们是否属于一个独特的种群,或者是否属于具有规则基因流动的元种群,从而需要进行景观保护工作。此外,了解遗传扩散——老虎在哪里移动以及哪些因素定义或阻碍这些移动——有助于制定适当的景观保护策略。

例如,印度中部的研究确定了来自六个保护区的不同老虎种群之间的连通性。结果还显示了超过 400 英里的遗传扩散的证据!它还揭示了在高度受人类影响的景观中的扩散,这表明了动物的处境以及它们的生存本能。

现在,遗传学被用来在更精细的尺度上研究老虎。通过改进的方法,我们的研究人员提高了识别的准确性,不仅可以识别物种,还可以根据粪便 DNA 识别个体老虎及其性别。在一项试点研究中,我们证明了如何根据经典捕获-再捕获方法框架内遗传识别的个体老虎的遭遇历史,有效地估计生活在较小区域的老虎的种群规模。

在无法使用标准相机陷阱方法评估老虎种群密度的地区,只需收集粪便即可做到!这项技术现在已成为调查难以进入的地区的福音,这些地区对于此类调查来说是后勤上的噩梦。可靠的个体识别也有助于在处理“冲突”老虎或缴获的虎皮时迅速采取行动。利用这些遗传工具,我们正在进行的研究试图了解整个马拉纳德地区的老虎种群动态,以确保它们继续生存。

这些遗传进展也被用来评估那些皮肤上没有像老虎和豹子那样自然图案的物种的保护状况。

此外,我们的合作者现在正在探索使用非侵入性遗传和内分泌测量方法来评估马拉纳德老虎和豹子种群的生理和生殖健康如何随人类干扰的地理梯度而变化。

如今,保护遗传学是野生动物管理和科学的宝贵工具。随着技术的进步,我们将能够更深入、更准确地研究动物的现在和过去,并更有效地为确保其未来而努力。

Vishnupriya S. is a Research Associate with the WCS India Program. She is currently a part of the team studying biodiversity in production landscapes in the Western Ghats.


Dr. N. Samba Kumar has been working for wildlife since the late 1980s, beginning with a stint as a citizen scientist with WCS India Program. Inspired by the cause, he pursued further education in wildlife and is currently the Additional Director - Science and Conservation for WCS India Program, coordinating all wildlife research and training activities.

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