中国西南山区特有类群齿蟾属物种的分类学研究

Exact species delimitation is fundamental for systematics, ecology and conservation biology. Morphological taxonomy is the base, but it often loses species diversity. Integrating multiple data and new methods of morphological taxonomy, molecular phylogenetics and ecological biogeography become popular on species delimitation. The genus oreolalax is endemic to the mountains of the southewestern China,but species taxonomy within it is still unclear and phylogenetic relationships within it was also unresolved. Therefore, our group will collect all known populations of this genus and study species taxonomy within it. We will use new phylogenetic methods based on coalescent rules to reconstruct the phylogenetic relationships among species of Oreolalax and conduct molecular species delimitation; further, we will conduct morphometric statistical analyses, comparing qualitative morphology among species and reconstruct evolutionary patterns of main morphological characters,and based on these results,we test taxonomy of this genus; finally, using ecological niche modeling we investigate ecological difference among species or lineages and provide ecological evidence for species delimitation. This work will provide new content on species taxonomy and delimitation of Chinese amphibians, and is in favour of researches on biogeography and conservation biology of this genus.

精确的物种分类是系统学、生态学和保护生物学等学科的重要基础。传统的形态学分类是分类学的基础，但形态分类往往会丢失物种多样性。整合形态学、新的分子系统学、生态生物地理学等多学科数据和方法对物种进行分类是现代分类学发展的趋势。齿蟾属是我国西南山区特有的两栖动物类群，其物种分类尚存诸多问题、系统发育关系未得到解决。因此，本项目以该属为研究对象，对其进行广泛的种群采样，整合多学科数据和方法对该属物种进行界定与分类厘定，构建新的自然分类系统。以溯祖原理为主导的新的分子系统学方法构建齿蟾属系统发育关系，并进行分子分类；根据形态量度统计分析、定性性状比较和形态特征演化的分析结果进行物种形态分类厘定；通过生态位建模检测不同物种或支系间的生态差异水平，为物种分类提供生态证据。本项研究的开展将丰富中国两栖动物分类学的研究内容，为齿蟾属的生物地理学和保护生物学的研究奠定基础。

本项目通过分子系统学、形态特征分析和生态生物地理模拟对主要分布于中国西南山区的齿蟾属进行了综合分类。本文通过广泛的采样共获取了齿蟾属所有已知物种的68个种群上千号的分子和标本材料，对所有物种代表性样品的8个线粒体基因片段和7个核基因片段进行了测序。本文检测了近千号标本的定性形态特征并测量了其形态量度。分子系统学结果表明，齿蟾属可能包含20个以上物种，分子结果识别出了3个隐含物种，但分子结果并不支持前人提出的齿蟾属分为四个种组的分类意见，该结果只支持秉志齿蟾种组的单系性，而其他种组并不聚为单系。多样性分析结果显示，横断山区-云贵高原北侧可能为齿蟾属的起源分化中心，其分化是沿着四川盆地两侧进行物种形成和扩散，但该属的总体物种形成速率却基本稳定。形态特征分析表明，远缘物种的形态差异十分显著，但近缘物种之间定性形状差异不间断，而定量分析也并不能完全将其分开。生态位模拟分析显示，不同的物种之间均存在生态位的差异，但也表现出远缘物种具有更为显著的生态差异。综合以上分析，齿蟾属现应包含物种至少20个，物种之间在分子上的差异明显，而近缘物种在形态和生态位上的差异不显著，齿蟾属的多样性演化较稳定。本文的研究为后续该区域多样性进化和生物地理学研究提供了重要的基础。本项目在规定期内顺利按计划完成，并资助发表了6篇SCI论文。