东西问丨侯仲娥：为何说天山是世界冷水性生物的起源地？

       中新社乌鲁木齐4月18日电 题：为何说天山是世界冷水性生物的起源地？

　　——专访中国科学院动物研究所研究员侯仲娥

　　作者 苟继鹏

　　第三次新疆综合科学考察阶段性成果此前公布，其中一项重要成果是在额尔齐斯河(以下简称“额河”)流域发现钩虾新种。研究证明钩虾起源于天山，也证明天山及其周边地区是世界冷水性生物起源地。

　　调查组是怎样发现钩虾新物种的？钩虾如何走出天山起源地？天山是世界冷水性生物起源地如何证明？中国科学院动物研究所研究员侯仲娥近日接受中新社“东西问”独家专访，对此进行解答。

　　现将访谈实录摘要如下：

　　中新社记者：钩虾有何独特之处？您和团队是怎样在额河流域发现钩虾新物种的？

　　侯仲娥：钩虾广泛分布在溪流和湖泊中，营底栖生活，是重要的环境指示生物。钩虾靠鳃瓣呼吸，对水体中含氧量和化学组成要求较高，对环境变化非常敏感，一旦水质有变，将很快导致钩虾死亡。

　　2022年第三次新疆综合科学考察额河流域生态系统与生物多样性调查项目，对额河流域开展了系统调查采样，详细测量每个采样点的基础水文指标和钩虾等水生生物多样性数据，共收集到钩虾等2000余号标本。

　　通过科学考察和历史资料分析，我们发现了额河流域特有的钩虾新物种，将之命名为“和布克赛钩虾”；还摸清了新疆各流域钩虾的物种组成和分布特征，构建了钩虾资源库和分子信息库，发现额河流域蕴藏着丰富的冷水性生物多样性，新物种有待进一步探索。

额尔齐斯河钩虾分布图和钩虾新物种。受访者供图
 

　　中新社记者：如何证明天山是世界冷水性生物的起源地？这对全球生物多样性研究有何价值？

　　侯仲娥：钩虾是高山湖泊中的优势类群，广泛分布在青藏高原和天山地带的高山湖泊中，这类钩虾统称湖泊钩虾。我们基于全球567个钩虾的分子数据和3180个分布数据，整合应用生物地理学和生态位模拟等方法，发现湖泊钩虾从天山起源后，沿着三条线路演化扩张：向西至阿尔卑斯山，向南至青藏高原，向东到达东亚北部并沿着白令陆桥到达落基山脉的高山湖泊，并拓殖到环北寒带冰川湖中。钩虾走出起源地天山后，分化速率加快。

第三次新疆综合科学考察额河流域生态系统与生物多样性调查项目对额河流域开展系统调查采样。受访者供图
 

　　钩虾是感知气候变化的重要水生生物，研究其物种多样性分布格局，对深入了解气候演化和动物对气候变化的响应机制有重要意义，为开展生物多样性调查和预测气候变化背景下，喜冷生物的响应机制提供了理论依据，也为冷水资源保护提供了科学依据。

　　科学界认为，全球气候变暖将驱使物种分布向极地延伸，并迁移到高海拔地区；气候变冷将驱使物种向赤道方向和低海拔地区移动。钩虾作为喜冷生物的典型代表，在气候变冷的过程中沿着北寒带扩散，对全球温度变化的适应模式与上述观点不同。这种应对气候变化的新扩散模式，反映出气候变化和生物多样性的关系还有很多未解之谜。

湖泊钩虾全球演化格局和未来变化趋势。受访者供图
 

　　中新社记者：钩虾是如何走出天山起源地的？呈现怎样的分布规律？

　　侯仲娥：年均温是决定钩虾分布的关键因素，适生分布区在气候较冷的时期(末次冰盛期，LGM)比气候温暖时期(中全新世，Mid-Holocene)大；未来气候变暖(2070年)可能导致其在欧洲、东亚和天山分布区缩小，而在青藏高原的分布区向高海拔高纬度扩张。

　　此次野外调查研究发现，高山湖泊是冷水性钩虾全球迁移扩展的通道，更新世气候变冷形成大量高山湖泊或冰川湖，驱动钩虾多次从天山拓殖到全球高山湖泊以及环北寒带冰川湖泊中，该研究定义这种新的分化方式为“出芽式分化”。研究还发现，未来气候变暖将导致钩虾局限在更高海拔更高纬度，造成遗传多样性降低。

　　中新社记者：东西横跨四国的天山，在全球生物多样性保护方面有何重要地位？第三次新疆综合科学考察在生物多样性保护方面还有哪些重要成果？

　　侯仲娥：天山是干旱区中的巨大水塔，是众多河流湖泊的发源地，孕育了丰富的水生生物多样性。天山是许多喜冷动物的起源地，由于水生动物迁移受到水系连通性的限制，分布区较窄，易受气候环境变化影响，需要加大对溪流、湖泊等生态环境的保护。

从高空俯瞰新疆天山。确•胡热 摄
 

　　“新疆天山”具有显著的生物多样性，是中亚山地残遗物种、众多珍稀濒危物种、特有物种的重要栖息地，突出代表了这一区域，由暖湿植物区系，逐步被现代旱生的地中海植物区系取代的生物进化过程。第三次新疆科考阶段性成果，支撑新疆生态屏障建设和生物多样性保护取得新进展，还在天山野果林区发现2个藓类植物新种、39个寄生性天敌昆虫中国新记录种。
 

【受访者简介】

中国科学院动物研究所研究员侯仲娥
 

　　侯仲娥，中国科学院动物研究所研究员，甲壳动物生物地理学研究组组长。从事钩虾分类与系统学、生物地理学以及系统基因组学等研究，发现钩虾4新属102新种。在Global Change Biology、PNAS、Biological Reviews、Molecular Ecology、Journal of Biogeography、Cladistics等发表论文80余篇，研究成果被引1100次。