劉碩, 饒定齊
(1. 中國(guó)科學(xué)院昆明動(dòng)物研究所昆明動(dòng)物博物館,昆明650223; 2. 中國(guó)科學(xué)院昆明動(dòng)物研究所,昆明650223)
湍蛙屬AmolopsCope, 1865目前包含60個(gè)物種,廣泛分布于喜馬拉雅山脈南部和東部,中國(guó)大陸東南部,馬來(lái)半島等地區(qū)(Frostetal.,2020);該屬以蝌蚪口后腹部有吸盤,成體指末端膨大具有吸盤且背面有橫溝而區(qū)別于其他類群(金義文等,2005)。克欽湍蛙Amolopsafghanus是Günther(1858)描述發(fā)表的,后來(lái)被作為西域湍蛙Amolopsmarmoratus的同物異名(Anderson,1871,1879;Boulenger,1882;Mason,1882;Bourret,1942;Dubois,1992)。Dever等(2012)利用在緬甸采集的標(biāo)本經(jīng)過分子及形態(tài)方面與西域湍蛙的對(duì)比,在2012年恢復(fù)了克欽湍蛙的有效性并對(duì)其重新做了描述。克欽湍蛙的模式產(chǎn)地在原始描述中被記載為阿富汗。后續(xù)的研究者們認(rèn)為這個(gè)模式產(chǎn)地的記載是錯(cuò)誤的(Annandale,1912),Dever等(2012)認(rèn)為克欽湍蛙模式標(biāo)本的采集地應(yīng)該是在緬甸克欽邦。
中國(guó)云南省西部和西藏自治區(qū)墨脫縣有西域湍蛙的分布記錄(楊大同,1991;費(fèi)梁等,2009,2012;李丕鵬等,2010),Lyu等(2019)提出在云南西部分布的不是西域湍蛙而是Amolopsafghanus,并將其中文名譯為“克欽湍蛙”。
2018年9月,野外考察期間在云南省德宏傣族景頗族自治州采集到一些湍蛙標(biāo)本,分子和形態(tài)分析結(jié)果都表明這些標(biāo)本屬于克欽湍蛙,與Lyu等(2019)的觀點(diǎn)一致。
克欽湍蛙雄性成體標(biāo)本4號(hào)(KIZL201807、KIZL201813~KIZL201815),雌性成體標(biāo)本5號(hào)(KIZL201808、KIZL201816~KIZL201819),2018年9月1日采自云南省德宏傣族景頗族自治州盈江縣銅壁關(guān)鄉(xiāng)(97.599 734°E,24.613 565°N, 海拔1 248 m);雄性成體標(biāo)本5號(hào)(KIZL201809、KIZL201810、KIZL201820~KIZL201822),2018年 9月 30日采自云南省德宏傣族景頗族自治州盈江縣那邦鎮(zhèn)(97.586 110°E,24.714 924°N,海拔290 m)。對(duì)標(biāo)本肝臟取樣并97%乙醇保存,取樣后的標(biāo)本75%乙醇保存。所有標(biāo)本均保存于中國(guó)科學(xué)院昆明動(dòng)物研究所昆明動(dòng)物博物館兩棲爬行動(dòng)物標(biāo)本庫(kù)(圖1)。
圖1 克欽湍蛙標(biāo)本(A、C: 背面, B、D: 腹面)Fig. 1 Amolops afghanus specimens in preservative (A, C: dorsal view; B, D: ventral view)
擴(kuò)增了來(lái)自2個(gè)不同采集地的4號(hào)個(gè)體的線粒體基因16SrRNA,使用的引物為:L2188(Matsuietal.,2006):5’-AAAGTGGGCC-TAAAAGCAGCCA-3’和16H1(Hedges,1994):5’-CTCCGGTCTGAACTCAGATCACGTAGG-3’。
首先使用lasergene中的sequman對(duì)原始序列進(jìn)行剪切,得到長(zhǎng)度為850 bp的片段。本實(shí)驗(yàn)擴(kuò)增了克欽湍蛙序列,并從NCBI網(wǎng)站下載了部分湍蛙屬物種的16SrRNA序列以及花臭蛙Odorronaschmackeri和綠臭蛙Odorronamargaretae的16SrRNA序列作為外群(表1)。使用Clustal X 1.83(Thompsonetal.,1997)進(jìn)行序列比對(duì)。物種間的遺傳距離(P-distances)使用MEGA 5計(jì)算(Tamuraetal.,2011)。在MEGA 7(Kumaretal.,2016)中篩選最適合該數(shù)據(jù)集序列演化模型進(jìn)行最大似然法(Maximum Likelihood,ML)分析和貝葉斯分析(Bayesian Inference,BI)。根據(jù)BIC標(biāo)準(zhǔn),適合本數(shù)據(jù)集的模型為GTR+G。使用MEGA 7構(gòu)建最大似然樹,系統(tǒng)進(jìn)化樹的測(cè)試方法為Bootstrap,重復(fù)次數(shù)設(shè)為1 000,進(jìn)化距離模型選擇General Time Reversible Model,Rates among sites 設(shè)置為Gamma Distributed (G),分支交換算法設(shè)置為SPR level 3。使用MrBayes 3.2(Ronquistetal.,2012)構(gòu)建BI樹,替換模型設(shè)置為GTR模型,位點(diǎn)間差異比率設(shè)為gamma,使用馬爾可夫鏈-蒙特卡羅(MCMC)數(shù)據(jù)模擬技術(shù)來(lái)估算后驗(yàn)概率,運(yùn)算2 000 000代,隔1 000代抽樣一次(王勇等,2009),并通過設(shè)置參數(shù)“diagnosis”來(lái)計(jì)算2個(gè)隨機(jī)起始程序的平均標(biāo)準(zhǔn)差,burn-in即為標(biāo)準(zhǔn)差在0.01以前的抽樣數(shù),BI 樹即根據(jù)剩余樣本構(gòu)建的50%一致樹(consensus tree)。BI 樹上各分支節(jié)點(diǎn)的支持率以后驗(yàn)概率(posterior probability,PP)表示。
表1 本研究中使用的序列信息Table 1 Sequences used in this study
采用電子數(shù)顯游標(biāo)卡尺對(duì)14號(hào)標(biāo)本進(jìn)行形態(tài)學(xué)測(cè)量,精度為0.1 mm(表2)。測(cè)量方法參照Dever等(2012):頭體長(zhǎng)(SVL,從吻端到泄殖孔的長(zhǎng)度)、頭長(zhǎng)(HL,從吻端到下頜后緣的長(zhǎng)度)、頭寬(HW,頭部的最大寬度)、鼻間距(IND,鼻孔間的距離)、眶間距(IOD,兩上眼皮間的最小距離)、骨膜徑(TD,橫向的骨膜直徑)、骨膜與眼間距離(TYE,從骨膜的前緣到后眼角的距離)、鼻眼距(DNE,從鼻孔中央到眼的前緣的距離)、眼寬(EW,前后眼角間的距離)、前眼角距(EWF,兩前眼角間的距離)、后眼角距(EWR,兩后眼角間的距離)、眼瞼寬(ELW,上眼瞼的橫向?qū)挾?、前臂長(zhǎng)(FLL,從肘部到第三指末端的長(zhǎng)度)、手長(zhǎng)(HAL,從外掌突基部到第三指末端的長(zhǎng)度)、第三指長(zhǎng)(FL3,從第三指和第四指間蹼的基部到第三指末端的長(zhǎng)度)、第三指吸盤寬(FDW3,第三指吸盤的最大橫向?qū)挾?、腿長(zhǎng)(THL,從泄殖孔到膝關(guān)節(jié)的長(zhǎng)度)、脛長(zhǎng)(TIL,從膝關(guān)節(jié)到踝關(guān)節(jié)的長(zhǎng)度)、足長(zhǎng)(FL,從內(nèi)蹠突的近端到第四趾末端的長(zhǎng)度)、第四趾長(zhǎng)(TL4,從第三個(gè)關(guān)節(jié)下瘤近端到第四趾末端的長(zhǎng)度)和第四趾吸盤寬(TDW4,第四趾吸盤的最大橫向?qū)挾?,并將測(cè)量結(jié)果與Dever等(2012)的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較(表3)。
表2 克欽湍蛙的形態(tài)測(cè)量Table 2 Morphometrical measurements of Amolops afghanus
表3 成體克欽湍蛙、西域湍蛙標(biāo)本和本研究采集標(biāo)本的形態(tài)數(shù)據(jù)比較Table 3 Morphometrics of adult specimens of Amolops afghanus, A. marmoratus, and the specimens in this study
BI 樹和ML 樹顯示出相同的結(jié)果(圖2,圖3):采集標(biāo)本的序列和網(wǎng)上下載的克欽湍蛙的序列聚在一起,和印緬湍蛙AmolopsindoburmanensisDever, Fuiten, Konu and Wilkinson, 2012互為姊妹群后再與西域湍蛙聚在一起。采集標(biāo)本的序列與網(wǎng)上下載的克欽湍蛙序列的平均遺傳距離為0.05%,與印緬湍蛙的平均遺傳距離為12.65%,與西域湍蛙的平均遺傳距離為12.61%(表4)。
表4 基于16S rRNA計(jì)算的湍蛙屬部分物種間的平均遺傳距離(%)Table 4 Average p-distances (%) among Amolops species based on 16S rRNA gene
圖2 基于16S rRNA 構(gòu)建的湍蛙屬部分物種的最大似然系統(tǒng)發(fā)育樹Fig. 2 Maximum likelihood phylogram of Amolops species based on 16S rRNA gene
圖3 基于16S rRNA 構(gòu)建的湍蛙屬部分物種的貝葉斯系統(tǒng)發(fā)育樹Fig. 3 Bayesian phylogram of Amolops species based on 16S rRNA gene
體型較大,雄性體長(zhǎng)46.4~56.5 mm,雌性體長(zhǎng)74.7~89.7 mm。頭扁平,頭寬略大于頭長(zhǎng);吻鈍圓,突出于下頜;吻棱顯著;頰部略凹;眼間和額部區(qū)域平;鼻孔位于吻與眼間略偏吻端的位置;鼻間距大于眼間距;眼大,瞳孔橫置;眼間距離大于上瞼寬;鼓膜較明顯,小而圓,直徑小于眼徑之半;犁骨齒發(fā)達(dá);舌向兩側(cè)擴(kuò)展,后半部游離,后端具“U”形缺刻。
前肢長(zhǎng),前臂及手長(zhǎng)大于體長(zhǎng)之半;指細(xì)長(zhǎng),所有指端具吸盤,指吸盤均有邊緣溝,第三指端吸盤最大,遠(yuǎn)大于骨膜直徑;指長(zhǎng)序?yàn)棰?Ⅱ<Ⅳ<Ⅲ,第三指長(zhǎng)小于前臂長(zhǎng)。
后肢長(zhǎng),前伸貼體時(shí)脛跗關(guān)節(jié)超過吻端;左、右跟部重疊;脛長(zhǎng)略大于體長(zhǎng)之半;趾間全蹼,趾端吸盤略小于指端吸盤,趾吸盤均有邊緣溝;趾長(zhǎng)序?yàn)棰?Ⅱ<Ⅲ<Ⅴ<Ⅳ。
雄蛙體背、體側(cè)和四肢背面均散以圓疣;雌蛙體背和四肢背面較光滑,體側(cè)和肛門附近有少數(shù)圓疣;顳褶短而厚,從眼延伸到骨膜后方;無(wú)背側(cè)褶;雄性第一指基部具婚墊,有1對(duì)咽側(cè)下外聲囊。
雄蛙背面橄欖綠色或黃色,有成片的褐色或棕色花斑;雌蛙背面黃色,有塊狀的褐色或棕色花斑;四肢背面有深色橫紋;腹部乳白色,無(wú)斑或散有灰色斑(圖4)。
圖4 成體雄性(上)和成體雌性(下)克欽湍蛙Fig. 4 Adult male (top) and adult female (bottom)Amolops afghanus
克欽湍蛙標(biāo)本于夜間采自云南省德宏傣族景頗族自治州盈江縣、隴川縣和瑞麗市海拔200~1 300 m河流邊的巖石或樹枝上。與克欽湍蛙同生境分布的有圓斑臭蛙O.rotodora、云南臭蛙O.andersonii、隴川大頭蛙Limnonecteslongchuanensis、楊氏原指樹蛙Kurixalusyangi、隴川灌樹蛙Raorchesteslongchuanensis、斑腿泛樹蛙Polypedatesmegacephalus、白頜大樹蛙Zhangixalussmaragdinus、腺角蟾Megophrysglandulosa、費(fèi)氏角蟾M.feii、盈江掌突蟾Leptobrachellayingjiangensis、蚌西擬樹蜥Pseudocaloteskakhienensis和盈江竹葉青蛇Trimeresurusyingjiangensis。成年雌性克欽湍蛙個(gè)體遠(yuǎn)大于雄性,曾見一雌性個(gè)體將一同種雄性個(gè)體吞食,說(shuō)明個(gè)體較大的克欽湍蛙有捕食個(gè)體較小蛙類甚至同類的習(xí)性。
克欽湍蛙Amolopsafghanus曾被認(rèn)為是西域湍蛙Amolopsmarmoratus的同物異名,直到Dever等(2012)恢復(fù)了其有效性。此前眾多中文文獻(xiàn)都在使用Amolopsafghanus和Amolopsmarmoratus這2個(gè)拉丁名,但其對(duì)應(yīng)的中文名均為西域湍蛙(田婉淑,江耀明,1986;費(fèi)梁等,1990,2005,2009,2010,2012;楊大同,1991;費(fèi)梁,1999;楊大同,饒定齊,2008),這些學(xué)者認(rèn)為Amolopsafghanus和Amolopsmarmoratus是同一個(gè)物種即西域湍蛙,由此推測(cè),此期間中國(guó)學(xué)者發(fā)表的英文文獻(xiàn)中Amolopsafghanus指的也是西域湍蛙(Liu,1950;Liuetal.,2000),均認(rèn)為國(guó)內(nèi)分布有西域湍蛙。克欽湍蛙恢復(fù)有效性后,國(guó)內(nèi)依然只記載有西域湍蛙分布而沒有記載克欽湍蛙分布,直到Lyu等(2019)將原記錄分布在云南西部的西域湍蛙改訂為克欽湍蛙。
Lyu等(2019)依據(jù)分子數(shù)據(jù)分析認(rèn)為云南西部分布的是克欽湍蛙而不是西域湍蛙,但并未對(duì)產(chǎn)自云南西部的克欽湍蛙進(jìn)行形態(tài)描述。本研究綜合了云南德宏湍蛙標(biāo)本的分子及形態(tài)學(xué)數(shù)據(jù),與Lyu等(2019)的結(jié)論一致。又經(jīng)查閱,中國(guó)科學(xué)院昆明動(dòng)物研究所昆明動(dòng)物博物館兩棲爬行動(dòng)物標(biāo)本庫(kù)內(nèi)的“西域湍蛙”標(biāo)本均產(chǎn)自云南省德宏傣族景頗族自治州(盈江縣、隴川縣、瑞麗市),且全部為克欽湍蛙,因而支持將原記錄分布在云南德宏的西域湍蛙改訂為克欽湍蛙。
至于西域湍蛙在西藏自治區(qū)的記載,最初是Annandale(1912)在墨脫采集到1號(hào)標(biāo)本(ZSIC 16950)并描述為Ixalusargus,后來(lái)被Boulenger(1920)和Dubois(1974)定為Amolopsafghanus的同物異名,后來(lái)又被Dubois(1992)定為Amolopsmarmoratus的同物異名。此后對(duì)西藏自治區(qū)有西域湍蛙分布的記載皆來(lái)源于此,再無(wú)新的記錄。依據(jù)Dever等(2012)的研究,克欽湍蛙分布在緬甸北部,而西域湍蛙則分布在緬甸南部。西藏墨脫較接近于緬甸北部而離緬甸南部甚遠(yuǎn),由此推測(cè)西藏墨脫更可能分布有克欽湍蛙而非西域湍蛙。
結(jié)合Lyu等(2019)的結(jié)果,目前克欽湍蛙在中國(guó)的分布范圍包括云南省保山市龍陵縣,德宏傣族景頗族自治州盈江縣、隴川縣和瑞麗市。由于目前尚未采集到且未查閱到西藏墨脫的相關(guān)標(biāo)本,西藏墨脫是否有克欽湍蛙分布還有待進(jìn)一步研究確定。
致謝:感謝歐陽(yáng)德才和歐陽(yáng)磊在野外考察時(shí)的協(xié)助;感謝同事們的幫助和建議;感謝審稿人對(duì)稿件修改的寶貴意見;感謝中國(guó)科學(xué)院昆明動(dòng)物研究所昆明動(dòng)物博物館李維薇副館長(zhǎng)給予考察的支持;在此謹(jǐn)表謝忱!