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全境監(jiān)測(cè)中的黑科技

發(fā)布時(shí)間:2020-11-09 11:55:40|來(lái)源:中國(guó)周刊

云南生物資源保護(hù)與利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室于黎教授是滇金絲猴基因庫(kù)項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人,也是生物資源保護(hù)與利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的博士生導(dǎo)師、二級(jí)研究員,主要研究方向是野生動(dòng)物保護(hù)遺傳學(xué)、動(dòng)物適應(yīng)性進(jìn)化遺傳機(jī)制和動(dòng)物進(jìn)化基因組學(xué)。


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監(jiān)測(cè)隊(duì)員利用紅外相機(jī)采集猴群野外影像資料。野外調(diào)查小組,由科學(xué)家、保護(hù)區(qū)科研站站長(zhǎng)帶領(lǐng)有經(jīng)驗(yàn)的巡護(hù)員配合進(jìn)行尋找、觀察和記錄


通過全境監(jiān)測(cè),構(gòu)建起全球最完整的滇金絲猴基因庫(kù),是這次監(jiān)測(cè)活動(dòng)的一個(gè)富有深遠(yuǎn)意義的成果。于黎教授告訴中國(guó)周刊記者:把DNA測(cè)序引進(jìn)全境監(jiān)測(cè),采集糞便建立基因庫(kù),可以說這是迄今為止全球第一個(gè)最完整的滇金絲猴基因庫(kù)。


自2017年啟動(dòng)以來(lái),科研團(tuán)隊(duì)收集到滇金絲猴糞便樣品共計(jì)3,051個(gè)。云南大學(xué)云南生物資源保護(hù)與利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室對(duì)滇金絲猴遺傳分析分成兩個(gè)部分,一是基于線粒體片斷的物種鑒定,二是十對(duì)微衛(wèi)星引物的個(gè)體識(shí)別。由于樣品數(shù)量較大,糞便樣品本身DNA含量較低且新鮮程度不一,提取難度較大,需要對(duì)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)工作包括提取和擴(kuò)增條件進(jìn)行摸索優(yōu)化。實(shí)驗(yàn)室針對(duì)新鮮程度不同的樣品,采取不同的實(shí)驗(yàn)優(yōu)化條件。


為了保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,每份樣品的擴(kuò)增實(shí)驗(yàn)至少重復(fù)三次。因而,整個(gè)工作量巨大。目前研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)完成了所有樣品的提取鑒定和個(gè)體識(shí)別工作,通過對(duì)于分子鑒定序列的分析,實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)了63種單倍型,與以往的研究相比,發(fā)現(xiàn)了33種新的單倍型。這些新的單倍型的發(fā)現(xiàn)意味著這些種群的遺傳多樣性有所提高,具有潛在的保護(hù)前景……


這也是一項(xiàng)艱苦的工作。于黎介紹:“那段時(shí)間每天都很忙,很多時(shí)候連回家和孩子見面的時(shí)間都沒有……現(xiàn)在想想,事情做得很好,完成一個(gè)大事,吃苦受累都值得……”


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為了準(zhǔn)確地分辨與界定滇金絲猴種群的地理位置及其種群大小,全境監(jiān)測(cè)隊(duì)員采集猴群糞便,利用猴子腸壁細(xì)胞作為遺傳分析材料,提供科學(xué)家對(duì)猴群基因進(jìn)行分析分辨


“這次全境動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)調(diào)查模式新,有特點(diǎn)有創(chuàng)造,組織形式新,監(jiān)測(cè)方法創(chuàng)新,監(jiān)測(cè)成果創(chuàng)新,監(jiān)測(cè)內(nèi)容也是新的……總之這是一次新探索,非常值得肯定,而且更可貴的我們提供了一條新路徑,可以成為我國(guó)未來(lái)珍惜物種調(diào)查的一個(gè)借鑒?!蔽髂狭执蟮峤鸾z猴研究專家崔亮偉教授對(duì)這次監(jiān)測(cè)活動(dòng)評(píng)價(jià)極高。


除了DNA測(cè)序和滇金絲猴全球基因庫(kù)的首次建立,阿拉善SEE基金會(huì)生態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)-北京鏡朗生態(tài)科技有限公司還將“地理信息”技術(shù)也應(yīng)用到這次全境監(jiān)測(cè)。


通過地理信息技術(shù),這次全境監(jiān)測(cè)確定了滇金絲猴種群分布、種群數(shù)量和個(gè)體數(shù)量,修正了滇金絲猴分布的地理位置;直觀地呈現(xiàn)了猴群地理分布和生境,相當(dāng)于建立了一個(gè)猴群地理信息檔案,通過這個(gè)檔案可以清晰地看到猴群的分布,為下一步對(duì)每個(gè)猴群的分析,促進(jìn)各機(jī)構(gòu)精細(xì)化管理打下了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。


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地理信息的精準(zhǔn)定位,夯實(shí)了滇金絲猴歷史文獻(xiàn)基礎(chǔ),厘清了全境各個(gè)種群的變遷歷史,考據(jù)并訂正了各個(gè)種群命名依據(jù)的行政地名和周邊地理小地名。


同時(shí),這次全境監(jiān)測(cè)還開創(chuàng)了科學(xué)考察和社會(huì)調(diào)查相結(jié)合的全新模式。


長(zhǎng)期以來(lái)國(guó)家主導(dǎo)的生態(tài)保護(hù)和社區(qū)生存發(fā)展一直存在尖銳矛盾。首次滇金絲猴全境動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),一開始就將社區(qū)是生態(tài)保護(hù)的基礎(chǔ)理念貫徹始末,將滇金絲猴分布區(qū)周邊社區(qū)發(fā)展的需求和對(duì)棲息地的威脅因素調(diào)查列入重點(diǎn)監(jiān)測(cè)內(nèi)容之一,開創(chuàng)了科學(xué)考察與社會(huì)調(diào)查相結(jié)合的全新模式。


阿拉善SEE西南項(xiàng)目中心的蕭今博士組織了對(duì)滇金絲猴分布區(qū)居民的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)入戶調(diào)查。2019年4~6月,執(zhí)行團(tuán)隊(duì)對(duì)滇金絲猴棲息地各個(gè)保護(hù)區(qū)周邊21個(gè)村社區(qū)91戶進(jìn)行了入戶調(diào)查。監(jiān)測(cè)團(tuán)隊(duì)通過走村入戶,查明了滇金絲猴分布區(qū)周邊社區(qū)發(fā)展的需求和對(duì)棲息地的威脅因素。摸清了因農(nóng)地開墾、商業(yè)伐木、道路修建、民居改造等因素導(dǎo)致的滇金絲猴生境喪失和破碎化,生境地理連通性的降低和種群交流受到阻礙,致使種群遺傳多樣性降低的總體狀況。取得了滇金絲猴棲息地周邊社區(qū)生產(chǎn)、生活對(duì)保護(hù)的影響及保護(hù)需求數(shù)據(jù)。梳理了滇金絲猴歷來(lái)分布與種群變化及其影響因素;呈現(xiàn)了現(xiàn)存保護(hù)區(qū)內(nèi)和保護(hù)區(qū)外棲息地的變化情況與特點(diǎn)。


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監(jiān)測(cè)人員尋找滇金絲猴活動(dòng)留下的蹤跡,觀察猴群生活的范圍與生活習(xí)性,利用高科技手段對(duì)其進(jìn)行記錄。北京鏡朗生態(tài)科技有限公司負(fù)責(zé)滇金絲猴空間地理信息數(shù)據(jù)的匯總、整理與分析


經(jīng)過社區(qū)調(diào)查發(fā)現(xiàn):“社區(qū)生計(jì)與保護(hù)的矛盾比較突出。云南省是我國(guó)貧困縣和貧困人口最多的省份之一。2019年國(guó)家有個(gè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),全國(guó)的584個(gè)國(guó)家級(jí)貧困縣,云南省就占了67個(gè)。然而,這些地處偏遠(yuǎn)的貧困縣往往是生物多樣性豐富的地方。可是,越貧困人類就越依賴自然資源,例如我們調(diào)查的玉龍縣利苴村,發(fā)現(xiàn)該村村民的生產(chǎn)和生活來(lái)源,90%以上要依賴山林自然資源。村民種植、放牧、采集、撿柴、木料砍伐等活動(dòng)都給滇金絲猴造成了干擾。鄉(xiāng)村生態(tài)旅游、野外探險(xiǎn),也成為威脅滇金絲猴棲息地安全的新隱患。”


調(diào)查組成員李惠介紹,社區(qū)調(diào)查還間接評(píng)估了國(guó)家對(duì)滇金絲猴保護(hù)的成效:過去20年來(lái)保護(hù)區(qū)內(nèi)天然林保護(hù)和生態(tài)扶貧政策執(zhí)行有效,日常巡護(hù)與保護(hù)工作落實(shí)到位,保護(hù)區(qū)內(nèi)有新種群出現(xiàn)并且種群數(shù)量增加等向好數(shù)據(jù),這些是以往科考中從未涉足的內(nèi)容。


和鑫明長(zhǎng)期工作在基層,在保護(hù)局里大家都稱他“土專家”,他介紹:“保護(hù)區(qū)缺乏專業(yè)管理人才的問題比較嚴(yán)重,工作人員學(xué)歷普遍偏低,以高中、大專為主,大專以上學(xué)歷者連1/3也不到,相關(guān)專業(yè)本科以上學(xué)歷者很少。同時(shí)巡護(hù)隊(duì)伍缺乏系統(tǒng)的技術(shù)提升培訓(xùn),素質(zhì)普遍不盡人意,普遍缺乏生態(tài)生物專業(yè)知識(shí)及保護(hù)與管理的專業(yè)技能;特別是新員工的野外保護(hù)經(jīng)驗(yàn)普遍不足,而且人員缺乏,基層保護(hù)工作壓力很大。”


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“我們保護(hù)與研究的協(xié)調(diào)機(jī)制不健全,還存在各自為政的問題,你們想想,滇金絲猴分布在云南省和西藏自治區(qū)5個(gè)地州6個(gè)縣,面積很大,交通不便利,這樣各保護(hù)機(jī)構(gòu)難免會(huì)缺乏制度上的橫向合作與交流。云南省內(nèi)的大專院校和科研院所、研究機(jī)構(gòu)和研究人員也顯得相對(duì)不足,科研機(jī)構(gòu)、林業(yè)保護(hù)部門與保護(hù)區(qū)之間也缺乏溝通。”


大理大學(xué)的黃志旁教授也是這次全境監(jiān)測(cè)的科學(xué)顧問之一。


“保護(hù)資金還是投入不足,現(xiàn)在滇金絲猴保護(hù)資金的投入主要來(lái)源于國(guó)家林草局和省、市、縣的財(cái)政撥款以及一些社會(huì)組織資助。十幾年來(lái),國(guó)家林草局對(duì)云南國(guó)家級(jí)的保護(hù)區(qū)的基建、宣傳、保護(hù)都有大量的經(jīng)費(fèi)投入,但是由于我們?cè)颇鲜∈巧锒鄻有缘拇笫?,需要保護(hù)的物種太多,滇金絲猴保護(hù)獲取的經(jīng)費(fèi)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于實(shí)際需求。加上云南省級(jí)財(cái)政收入低,投入到滇金絲猴保護(hù)活動(dòng)的經(jīng)費(fèi)比例也就低了。這次調(diào)查我們了解到野外保護(hù)工作經(jīng)費(fèi)缺口大,巡護(hù)人員工資低,裝備不完善……”


也因?yàn)檫@兩種調(diào)查手段的結(jié)合,這一次滇金絲猴全境動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)有了一些結(jié)論性的研究。比如提出今后十年總體保護(hù)目標(biāo):保護(hù)滇金絲猴棲息地及同域動(dòng)植物所在地的森林生態(tài)健康與生態(tài)服務(wù)功能;擴(kuò)大滇金絲猴活動(dòng)的范圍和基因交流的通道;加強(qiáng)對(duì)同域動(dòng)植物的保護(hù),建成安全的、生物多樣性得到全面保護(hù)的森林生態(tài)系統(tǒng);推廣居民對(duì)自然資源的可持續(xù)的利用,提高他們的生活生存方式的可持續(xù)性……


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云南生物資源保護(hù)與利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室博士生導(dǎo)師余黎帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)對(duì)收集到的滇金絲猴糞便進(jìn)行DNA提取、序列測(cè)定,首次建立了滇金絲猴全球DNA遺傳資源庫(kù),通過基因數(shù)據(jù)分析進(jìn)行滇金絲猴遺傳多樣性評(píng)估


基于滇金絲猴保護(hù)現(xiàn)狀,著眼未來(lái)的相應(yīng)對(duì)策和建議也浮出水面:


明確滇金絲猴保護(hù)與生物多樣性的明確目標(biāo),建立長(zhǎng)期規(guī)劃,形成功能性協(xié)作機(jī)制;加強(qiáng)保護(hù)區(qū)與基層的能力建設(shè),提高管理與野外保護(hù)的科學(xué)化;強(qiáng)化棲息地管理,進(jìn)行人工科學(xué)干預(yù),消除棲息地喪失和減緩破碎化;加強(qiáng)生物科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用,摸索可持續(xù)利用自然資源,讓社區(qū)在保護(hù)中受益。建議政府牽頭,建立多方參與的委員會(huì)協(xié)作制度。拓寬各界融資渠道,整合社會(huì)資源,增加針對(duì)性的保護(hù)資金投入;提升公共保護(hù)意識(shí),形成社區(qū)與公眾參與網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。


社區(qū)調(diào)查融合到科考中,是一種全新的工作模式。通過詳實(shí)數(shù)據(jù)采樣和科學(xué)分析發(fā)現(xiàn)加強(qiáng)周邊社區(qū)對(duì)保護(hù)區(qū)和棲息地邊緣土地和資源的利用和管理,對(duì)未來(lái)滇金絲猴分布區(qū)域生物多樣性保護(hù)具有關(guān)鍵作用,也是滇金絲猴棲息地周圍環(huán)境能否形成健康生態(tài)系統(tǒng)和完整服務(wù)功能的關(guān)鍵所在。



責(zé)任編輯:孫遠(yuǎn)進(jìn) 校對(duì):海洋

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