《ZooKeys》:From yellow deserts to white mountains: confirmed occurrence and genetic affiliation of
Psammophis schokari (Forsk?l, 1775) (Serpentes, Psammophiidae) in Lebanon
编辑推荐:
为填补黎巴嫩地区沙漠适应型蛇类分布与演化历史的长期空白,研究人员针对Psammophis schokari这一广布但记录存疑的物种,在黎巴嫩南部及贝卡谷地开展了长达数年的野外调查与遗传分析。研究首次通过多地点、多海拔记录及线粒体cyt b测序,确认了该物种在黎巴嫩的稳定存在,揭示了其在非典型沙漠环境(包括冬季积雪区)的生态灵活性,并发现其单倍型与北非种群关系更近,提示了历史上的非洲-黎凡特扩散事件。这一发现不仅更新了黎凡特地区Psammophis属的分布图,也为理解干旱适应爬行动物在边缘地区的存续与扩散机制提供了关键案例。
在黎巴嫩的崎岖山地与肥沃谷地中,生活着许多独特的爬行动物,它们的故事往往与这片连接亚洲和非洲的古老土地紧密相连。然而,对于一种名为沙漠速游蛇(Psammophis schokari)的物种,它在黎巴嫩的存在却一直笼罩在谜团之中。虽然早在1863年就有文献记载了来自贝鲁特的疑似标本,但后续学者多持怀疑态度,认为这个非沙漠地区的记录很可能是从别处引入的宠物或来自叙利亚沙漠的误判。一个多世纪以来,尽管黎巴嫩的爬行动物多样性研究不断推进,这种被认为应生活在干旱环境中的蛇,其真实分布和生存状况在黎巴嫩仍是一个未解之谜。这不仅仅是一个简单的物种记录问题,更关乎我们如何理解干旱适应生物在气候与地理交界的边缘地带如何生存、扩散并演化,以及黎凡特地区作为生物迁徙走廊的深远历史。为了揭开这个谜底,研究团队踏上了寻找沙漠速游蛇的旅程。
为了回答这些问题,研究人员在2018年至2025年间,在黎巴嫩南部和中部地区开展了超过60次野外调查。他们通过直接观察和收集居民提供的照片证据,系统地记录了沙漠速游蛇的出现。同时,他们从两个黎巴嫩种群(Kfar Jouz/Kfour和Ebba)采集了组织样本,通过提取DNA并进行线粒体细胞色素b(cyt b)基因测序,获取了遗传数据(GenBank登录号PX761456和PX761457)。为了确定其谱系归属,他们将新序列与已发表的“中东谱系”数据进行了比对,并采用单倍型网络分析方法来展示种群间的遗传关系。此外,他们利用地理信息系统(QGIS)软件绘制了该物种在黎巴嫩的精确分布图,以直观展示其栖息地的海拔与地理范围。
研究结果
首次确认与广泛分布:研究团队在黎巴嫩11个地点记录了共17次沙漠速游蛇的出现,时间跨度为2018年至2025年。这些记录覆盖了从海拔17米(Bedias)到1148米(Kfar Mechki)的广阔海拔梯度,确认了该物种在黎巴嫩从低地农业区、半干旱丘陵到高海拔山地的稳定存在,代表了其在该地区分布的最北限。
遗传谱系与非洲亲缘性:线粒体cyt b序列分析表明,黎巴嫩的种群属于该物种广布的“中东谱系”。但出人意料的是,单倍型网络分析显示,黎巴嫩的两个单倍型与埃及/西奈半岛的单倍型遗传关系更近(仅相隔4个突变步骤),而与目前采样的南黎凡特种群(以色列等地)关系较远(相隔超过7个突变步骤)。这表明黎巴嫩种群可能源于历史上从北非经西奈走廊向黎凡特地区的扩散事件。
生态适应性超出预期:与以往认为该物种是严格沙漠栖息者的观点不同,在黎巴嫩,沙漠速游蛇栖息于岩石灌木山坡、开阔农田、干燥河岸等多种非沙漠生境。更值得注意的是,在部分确认有该物种存在的地区,冬季会有季节性积雪。研究还记录到该物种在冬季月份(一月、二月、十一月)仍有活动,显示了其对较冷地中海气候的耐受性和生态灵活性。
形态特征:所有记录到的个体均属于具纵条纹的色型。对少数个体进行的形态计量数据显示,其腹鳞平均数为166.8,尾下鳞平均数为116.0,背鳞行数恒定为17行,这些数据均落在该物种已知的区域形态变异范围内。
讨论与结论
本研究在首次可疑报告过去160多年后,确凿证实了沙漠速游蛇在黎巴嫩的广泛分布,并首次揭示了其遗传背景。这一发现填补了Psammophis属在黎凡特地区分布图谱上的重要空白。
遗传结果表明,黎巴嫩种群虽然属于“中东谱系”,但其与北非种群的紧密亲缘关系支持了历史时期从非洲向黎凡特扩散的假说。利塔尼河与哈斯巴尼河河谷可能曾作为其扩散的走廊。这一模式与黎巴嫩南部其他一些源于非洲的爬行动物谱系(如Letheobia simoni)的发现相一致,暗示该地区可能多次接收过来自非洲的迁徙者。
更重要的是,本研究彻底改变了人们对沙漠速游蛇生态习性的认知。在黎巴嫩,该物种展示了极高的栖息地耐受性,能够占据岩石草地、农业景观甚至冬季偶有积雪的地区。其在寒冷月份的活动记录,表明它可能利用有利的微气候窗口进行活动,这种生态弹性解释了其为何能在远离典型沙漠环境的黎巴嫩山区生存和繁衍。
综上所述,这项研究不仅更新了一种重要爬行动物在黎凡特地区的分布知识,更凸显了干旱适应物种在面临环境异质性和气候变化时所展现的生存策略。它强调了黎凡特地区作为连接非洲和亚洲动物区系的生物地理桥梁的关键作用,并指出需要对边缘种群的遗传结构、历史扩散路线和适应性进化进行更广泛的取样和整合性研究,以全面理解沙漠生物在复杂地貌中的演化历程。该研究成果已发表在学术期刊《ZooKeys》上。