在东亚和东南亚的亚热带与热带地区,生活着一类颇为特别的蛙类——琴蛙(Nidirana)。这个属的成员因其独特的鸣声和行为而备受关注,但它们的分类学历史却充满争议,曾一度被视为其他属的亚属或同物异名。近年来,随着调查的深入,这个属的“家谱”不断被刷新,大量的隐存多样性(cryptic diversity)被揭示出来。自2020年以来,仅在中国就描述了超过11个琴蛙新物种,彰显了该地区两栖动物惊人的未知多样性。然而,在新物种不断涌现的同时,许多种类的生物学信息,尤其是早期生活史阶段的特征,却依然是一片空白。这为物种的准确鉴定、系统关系解析乃至制定有效的保护策略都带来了挑战。
2023年,研究者根据来自中国重庆黔江区的三只成年雄性标本,描述了一个琴蛙新物种——重庆琴蛙(Nidirana chongqingensis)。其模式产地(type locality)仅限于重庆黔江。最初的描述基于雄性个体,提供了诸如体型小、指趾侧腹面有沟、特定的蹼式等鉴别特征。然而,一个关键的短板是,该物种的雌性个体和蝌蚪形态从未被描述过。在生物学研究中,缺乏对物种生命周期中关键阶段(如雌性和幼体)的认识,就像拼图缺了几块,使我们无法完整地理解这个物种的全貌。此外,其已知分布范围极其有限,这限制了我们评估其种群状况和受威胁程度的能力。这些信息的缺失,阻碍了对重庆琴蛙生物学和保育状况的全面理解。
为了填补这些知识空白,一支研究团队在2024年至2025年间,对中国贵州省正安县的山地环境进行了两栖爬行动物调查。正是在这次调查中,他们意外地采集到了6只成体(3雄3雌)和5只蝌蚪。这些标本在形态上初步符合重庆琴蛙的诊断特征。那么,这些来自贵州正安的蛙类,是否真的就是远在300公里外的重庆黔江的那个物种?它们能否为科学家们补上雌性和蝌蚪这两块缺失的拼图?这项研究由此展开,并最终将成果发表在《Biodiversity Data Journal》上。
为了确认这些新采集标本的身份,研究人员运用了分子生物学与形态学相结合的方法。首先,他们从肌肉组织中提取DNA,并扩增了线粒体16S核糖体RNA(16S rRNA)和细胞色素c氧化酶亚基I(COI)这两个基因片段进行测序。通过从GenBank获取包括重庆琴蛙模式产地标本在内的共28个琴蛙物种同源序列及2个外群(Babina holsti, Babina subaspera)序列,构建了基于16S和COI基因联合数据集的系统发育树,并计算了遗传距离(p-distance)。其次,在形态学方面,他们使用数显卡尺对成体进行了包括吻肛长(SVL)、头长(HL)等在内的17项测量。对于蝌蚪,则利用ImageJ软件从其比例照片上测量了包括全长(TOL)、体长(SVL)、尾长(TL)等在内的14项指标,并根据标准手册对蝌蚪分期和口部形态进行描述和记录。所有标本均保存于茅台学院资源与环境学院。
分子系统发育与遗传距离分析支持新标本为重庆琴蛙
基于16S和COI基因构建的系统发育树显示,来自贵州正安的5个样本与来自模式产地(重庆黔江)的3个重庆琴蛙样本共同形成了一个高支持度的单系群。基于COI基因,贵州样本与模式产地样本之间的未校正p-距离仅为0.0–0.4%,而与其他琴蛙物种的距离为3.7–13.8%。基于16S基因的结果类似,贵州样本与模式产地样本的距离为0.0–0.5%,与其他物种的距离为1.0–7.7%。这些遗传距离值远小于琴蛙属内物种间的典型分化阈值,从分子层面强有力地证实了贵州正安的种群即为重庆琴蛙。
首次详细描述重庆琴蛙的雌性形态
研究提供了基于三只雌性标本的首次详细形态描述。雌性体型较雄性略大,吻肛长在42.2至47.0毫米之间。身体修长,皮肤相对光滑,背部有分散的小疣粒,背侧褶细而明显。喉部、胸部及四肢腹面密布深于雄性的棕褐色斑点,这是雌雄二态性的一个重要表现。趾间具中等程度的蹼。
首次描述重庆琴蛙的蝌蚪形态
研究首次描述了处于30期的重庆琴蛙蝌蚪。蝌蚪全长在47.1至63.7毫米之间,尾长约占全长的63.5%至67.1%。身体呈长椭圆形,口盘位于前端,呈漏斗状。其上颌鞘中部具有缺刻。唇齿式(Labial tooth row formula, LTRF)为 I:1+1/1+1:II。生活时,背部呈黄褐色,散布不规则棕色小斑点,尾肌浅黄色,尾部后半部有密集的棕色斑点聚集。
修订重庆琴蛙的鉴别特征
基于对新标本(包括雌性和雄性)的观察,研究对重庆琴蛙的鉴别特征进行了补充和修订。修订后的特征组合包括:体型中小型;吻棱不显;所有指、趾具侧腹面沟;雄性繁殖期在第一指背面基部具单个婚垫;雄性具内声囊(内部解剖证实,修订了原描述);雄性腹面乳白色,雌性喉胸部密布棕色斑点(斑点较雄性更深更密);蝌蚪(30期)全长47.1–63.7毫米,口盘漏斗状,上颌鞘有中缺刻;趾间具中等程度蹼;胫跗关节前伸达眼或鼻孔。
确认分布范围扩展至贵州省
本研究确认了重庆琴蛙在贵州省正安县(28.77761° N, 107.26797° E, 海拔1326米)的存在。这将其已知分布范围从重庆黔江区向西北扩展了约300公里,是重要的分布新记录。
描述物种生态与栖息地
重庆琴蛙栖息于覆盖茂密杂草的山地沼泽、池塘和水生草地。成体隐藏于厚草丛中,雄性在夜间鸣叫。在该生境中,它与其它物种如无声囊泛树蛙(Polypedates megacephalus)、诸氏泛树蛙(Zhangixalus chenfui)、沼水蛙(Hylarana guentheri)同域分布。研究还观察到了该物种的筑巢行为,巢呈圆形。蝌蚪发现于池塘内的静水池中。
本研究通过整合分子与形态学证据,首次确认了重庆琴蛙在贵州省正安县的存在,将其分布范围显著扩展。更重要的是,研究填补了该物种生物学描述上的关键空白,首次提供了雌性成体和蝌蚪期的详细形态学信息,并据此修订了其鉴别特征,特别是明确了雄性具有内声囊这一属性。这些发现极大地完善了对重庆琴蛙这一新近描述物种的认识,为野外准确识别该物种(尤其是雌性和幼体)提供了可靠依据。新分布点的栖息地与模式产地类似,均为清洁水体的山地沼泽,但同样面临着农业生产污染和栖息地破碎化的潜在威胁。鉴于重庆琴蛙目前分布范围依然狭窄,且栖息地易受干扰,本研究提供的详实数据为其未来的保护状况评估(例如IUCN红色名录评估)奠定了坚实的基础,并强调了对重庆和贵州两地池塘及农田生态系统进行保护的重要性。
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