罕见基因研究发现:这种适应红树林的独特美洲豹猫面临灭绝危机!

十多年前,环保主义者就开始致力于保护一个独特的潘帕斯猫种群,它们已适应了秘鲁北部海岸的红树林。这个小而孤立的种群栖息在圣佩德罗-德维塞旱红树林中,这是一处拉姆萨尔湿地,也是南美洲最南端的红树林生态系统。

“这是一个非常独特的种群,因为据我们所知,它是唯一生活在红树林[栖息地]的潘帕斯猫种群,”潘帕斯猫工作组兼秘鲁沙漠猫项目联合协调员阿尔瓦罗·加西亚在给蒙加贝的一封电子邮件中说道。

沙漠潘帕斯猫(Leopardus garleppi),以其宽阔的面部为特征,沿着一条相对狭窄的地带分布,向南从哥伦比亚穿越秘鲁和玻利维亚,直至智利北部和阿根廷。该物种适应干燥条件,因此居住在沙漠、草原和干燥森林中,除了秘鲁这个区域外,其他地方并未发现它们生活在红树林中。旱红树林,也称为灌木或矮红树林,生长在高盐度土壤的上潮间带,因此缺乏每日潮汐的定期冲刷。

起初,人们认为这些适应旱红树林的猫状况良好:“在红树林[栖息地],我们放置相机一周,就拍到了大量照片,”而在猫科动物的其他分布区域,环保主义者每月几乎拍不到一张沙漠潘帕斯猫的图像,潘帕斯猫工作组兼秘鲁沙漠猫项目联合协调员辛迪·乌尔塔多说。

根据这些照片,研究团队曾认为圣佩德罗-德维塞的种群稳定,甚至考虑将保护注意力转移到别处。但他们决定利用旱红树林中潘帕斯猫厕所的存在进行一项基因研究。(乌尔塔多说,在那里找到足够的猫粪进行这种非侵入性研究很容易,但在其他地方通常是一个真正的挑战。)

那项基因研究颠覆了他们所谓的“安全种群”的假设。

他们发现的是,这个旱红树林种群实际上处于危险状态;栖息地只有九只猫,而且都有亲缘关系。同样令人担忧的是有效种群规模,即衡量有多少猫在积极繁殖的指标:在这种情况下大约只有两只。

“这是一个大问题,因为在一个小种群中,最重要的不是我们有多少个体,而是有多少个体将基因传递到下一代,”该论文的第一作者、美国爱达荷大学的曼努埃尔·圣地亚哥说。

基因发现让团队大吃一惊。“最初我们认为这是一个健康的种群,”加西亚说。“但遗传多样性非常低,而且存在[遗传]瓶颈,”这威胁到局部灭绝。

问题在于:随着时间的推移,这个种群的遗传多样性可能会进一步减少,种群可能完全消失。环保主义者说,这将意味着失去这些独特的适应红树林的沙漠潘帕斯猫。这种损失可能会对整个生态系统产生影响,并可能对人类健康带来后果。

研究人员警告说,这种捕食啮齿动物的潘帕斯猫的局部灭绝将导致旱红树林栖息地中家鼠(Mus musculus)数量激增,家鼠是一种非本地物种,在圣佩德罗-德维塞地区已经数量众多。这种入侵的家鼠正在竞争过本地啮齿动物——秘鲁叶耳鼠(Phyllotis gerbillus),并把它推向局部灭绝的边缘。

加西亚说,啮齿动物种群不受控制的增长可能增加其他野生动物的疾病风险,也威胁到使用该地区进行捕鱼和娱乐的人们。一个担忧是钩端螺旋体病传播风险可能增加,这是一种由啮齿动物携带的细菌性疾病,可能致命,并在秘鲁造成过死亡。

“我认为我们将面临啮齿动物数量过剩,最终可能破坏整个生态系统,”加西亚说。“这些[红树林]湿地在这个地区也很稀有,”因此值得保护。

下一步措施

研究人员表示,确保这些红树林专家猫的存续只有几个选项,包括保护它们的栖息地和维持它们的猎物基础。除此之外,理论上最简单的解决方案是将其他地区的潘帕斯猫迁移到红树林栖息地。但乌尔塔多说,迁移充满了困难,首先就是获得此类项目的许可。此外,把一只适应沙漠或安第斯山脉的潘帕斯猫扔进红树林生态系统似乎不太可能成功。

目前,团队正在调查秘鲁更南部的一个邻近潘帕斯猫种群,它也生活在红树林中,以及东部的另一个生活在湿地中的种群。迄今为止,关于这些种群的规模以及它们是否在遗传上健康的数据有限。为了填补这一知识空白,研究人员希望在这两个地点复制他们的基因研究。

但这些研究依赖于找到足够的猫粪。团队计划使用工作犬来帮助他们定位难以找到的猫粪。

“我们正在研究这些地区中哪个具有更好的遗传多样性,以针对性地创建野生动物走廊,”加西亚说,并补充说设计这样的连接可能是一个漫长的过程,取决于与地方当局的合作和充足的资金。

“更好的做法是[迁移]来自邻近种群的猫,或者通过增加连通性让猫自己进入红树林,”加西亚说。

无论研究人员最终采用哪种保护方法,成功的机会都是有限的。适应旱红树林的潘帕斯猫所面临的困境也为全球其他面临类似压力的小型野生猫科物种敲响了警钟,尤其是栖息地破碎化和隔离,以及其他压力。

遗传瓶颈和局部灭绝的风险

“即使我们拍到了猫的照片,我们实际上并不知道种群是否健康,因为它们的遗传多样性可能很低,”加西亚说。“这可能是我们在其他地方忽视的一个大问题。”

虽然潘帕斯猫在世界自然保护联盟濒危物种红色名录中被列为近危物种,但据建议它有七个亚种,它们的各个地方种群可能面临不同程度的遗传危险,如果没有基因研究,这可能会被忽视。

使它的威胁状态更加复杂的是,研究人员建议将潘帕斯猫视为五个独立的物种,且没有亚种。例如,乌尔塔多说,如果沙漠潘帕斯猫被认定为独立物种,根据现有数据,它可能被列为易危状态。

在南美洲其他地方,濒危的安第斯猫(Leopardus jacobita)和智利特有的南美林猫(Leopardus guigna)是孤立的猫科动物种群,也引起可能的遗传担忧。国际野生猫保护组织Panthera的生物学家和现场技术员赖萨·塞普尔维达指出,其他物种,包括虎猫(Leopardus pardalis)和长尾虎猫(Leopardus wiedii),在巴西高度破碎的大西洋森林中面临遗传隔离。

对这些猫进行基因研究的主要挑战在于获取足够的材料(如粪便)用于分析,以及这类研究的高昂成本。因此,“我们没有那么多项目在研究这些物种的遗传多样性,”塞普尔维达说,这意味着环保主义者可能会被遗传瓶颈和局部灭绝打了个措手不及。

对塞普尔维达来说,潘帕斯猫红树林研究强调了研究人员需要思考更大的图景,在更广阔的景观尺度上推动保护,以保护野生动物整体,特别是小型猫科动物。这些猫科物种“无法长距离迁移。因此它们面临这种风险的可能性更大,”她说。

“有时我们认为,如果有一个孤立且保存完好的区域,我们就能保存这个物种,”她补充说,但“你需要有更大的区域,可以维持这些物种的多个种群”,以保持遗传多样性。

乌尔塔多补充说,圣佩德罗-德维塞红树林潘帕斯猫栖息地令人惊讶的发现刺激了生物学家评估其他潘帕斯猫种群的遗传多样性。“我们认为这项研究是一个警示信号,因为潘帕斯猫工作组在南美洲有大约16个项目,而我们都没有[目前]在研究遗传学。”

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