两栖动物新物种——百山祖角蟾
近日，由生态环境部南京环境科学研究所和中国科学院成都生物研究所调查发现的一个两栖动物新物种百山祖角蟾（Megophrys baishanzuensis），作为浙江省丽水市生物多样性本底调查（一期）阶段性代表成果公布。百山祖角蟾是角蟾科角蟾亚科物种，目前仅被发现分布于百山祖国家公园核心区域海拔1400-1600米的常绿阔叶林下的山涧溪流。
角蟾科隶属两栖纲无尾目，广泛分布在亚洲的热带和亚热带地区，分布范围从尼泊尔到中国南方，往南延伸到马来群岛和菲律宾等地。角蟾科是原始无尾两栖类中物种和形态多样性最丰富的一个科。目前，该科包含276个物种（Frost，2020），近十年发表的该科新物种数占该科物种总数比例超过50%，这其中在中国发现的角蟾科新物种达到58个。中国分布的角蟾科物种数量达到150种，超过该科物种总数的一半。相关系统学研究结果认为该科中仍有大量的隐存物种未被描述和发表。
只因在蛙声中多听了你一遍
2019年至2020年，由生态环境部南京环境科学研究所和中国科学院成都生物研究所成立的联合调查队在丽水市百山祖国家公园开展了深入的生物多样性本底调查工作。调查组有8人左右，采用小队式，每个小队负责1个区域。
图1 百山祖角蟾大生境和溪流栖息生境
在1年多的调查时间内，两栖动物调查工作小组以样线法的形式，针对区域开展了3次调查。在2020年5月的第2次调查过程中，研究人员发现了一种奇特的“蛙声”。对于长期从事野外考察队员的耳朵来说，仅仅是这一串蛙鸣，就觉得这个蛙不普通。它在夜幕降临时就会出来鸣叫，声音缓慢但较响亮，隔着几十米就能听到，叫声很有特色。虽然都是代表角蟾科鸣叫的“嘎……嘎……嘎”特征，但是这种角蟾的鸣叫频率和时间间隔与我们脑海中已知的其他角蟾鸣叫声音对比不一样。因此，科研人员对这个小东西格外上心。可是遗憾的是，在第二次的调查过程中，只有一只鸣叫，藏匿很深，只闻其声不见其身。
在2020年7月的第3次调查中，科研人员加大了对该溪流区域的调查力度和调查范围，发现该物种鸣叫声音大量增加，连续几晚出发去找寻角蟾，通过鸣叫声将调查范围限定在发声的1平方米区域内，再把录制到的鸣叫声拿至邻近区域进行声音回放，蹲守等待鸣叫回应，最后通过踩点记号、闻声定位、以声诱声等多手段相结合的方法，将调查半径缩小至20平方厘米。终于在附近小沟里面调查了三个晚上，每次蹲守三四个小时，队员们在溪流边的林下枯枝中，找到了声音的主人，一共发现了6只雄性个体。
它比一般的角蟾身形偏小，只有2-3厘米大小，也就是成人拇指一半大小。它全身与枯叶等环境颜色非常接近，善于隐蔽，常常藏于溪流回水凼旁的石块旁或树根旁的枯叶层下面，人的肉眼很难辨别。而且，它非常警觉，人一旦走近其几米附近，它就会停止鸣叫，让人更难定位。要找到它，真是太不容易了。
图2 百山祖角蟾
调查中发现，这个物种在该区域的种群数量很小。2条小溪里面，每条溪流里面的100米的距离内约只听到5只个体的叫声，而这个种群也大约只集中于这100米左右的溪流内，溯溪而上或往下调查就都听不到该物种的鸣叫了。可见，该物种的分布范围十分狭窄。调查中还发现该区域大沟内有另外一种角蟾——淡肩角蟾，而它的种群数量较大。
在溪流中，发现了百山祖角蟾的蝌蚪，体型也比角蟾科其他蝌蚪偏小一点。它的数量甚少，2条溪沟中总共只调查到4只。它们栖息于溪流的回水凼及泥沙层或石块旁的还水区域，反应非常敏捷，无人时会浮出水面，当人走近时，它就迅速游进石头下躲避。蝌蚪具有角蟾亚科特殊的形状特征：漏斗形口器，方便它在溪流中滤取食物。
图3 百山祖角蟾蝌蚪活体照片背面和侧面
分类三部曲
虽然通过鸣叫声，科研人员认为它与众不同。那么，如何科学地判定其是否为一种新的角蟾物种呢？通常，认定一个物种为新物种，需要经过严谨的科学判断，包括形态特征比较、声纹对比以及分子系统学分析等多方结果共同验证。
队员们将捕捉到的这种角蟾的成体和蝌蚪带回到了实验室，进行了拍照、测量和记录等工作。然后通过酒精浸泡将它们做成标本，作为该物种的模式标本，编号存放于成都生物所两栖爬行动物标本馆。
该物种形态鉴别特征为：体型小，只有28至32毫米，犁骨齿缺失，舌后端不缺刻，鼓膜明显，且圆形，每个眼的上眼睑中间有一个疣粒小突起，类似小角，指无蹼，单咽下内声囊，繁殖季节中的雄性在前两个手指的背部基部有婚垫。通过描述发现，它与其他角蟾存在较明显的形态特征差异。
图4 百山祖角蟾模式标本活体照片
该物种在鸣叫的音节间隔、频率等方面与它的近缘物种挂墩角蟾（M. kuatunensis）也有差异。下图中A-C和D-F分别是百山祖角蟾和挂墩角蟾的鸣叫声在10秒、0.2秒和超音波0.2秒的音频波形。可以看到图中二者鸣叫有差异。
图5 百山祖角蟾和挂墩角蟾的鸣叫音频波形对比图
取其肌肉组织，提取DNA，进行基因扩增和测序，通过线粒体16s RNA分子系统学分析，结果表明该物种与淡肩角蟾（M. boettgeri）、雨神角蟾（M. ombrophila）和挂墩角蟾（M. kuatunensis）等其他角蟾物种具有明显差异。分子系统学分析结果表明，这个物种独立为一支系（下图样本1-6），与近缘种挂墩角蟾的遗传距离达到2.1%，达到物种间的分化水平。因此将其定义为一新种。新种名字以其发现地百山祖国家公园命名，即百山祖角蟾（拉丁名：Megophrys baishanzuensis）。
图6 以最大似然法构建的角蟾科96个样本系统发生树
生物多样性托举生态文明
浙江省丽水市是中国华东地区重要的生物多样性保护优先区，承载了很高的生物多样性水平。近几年，包括生态环境部和中科院在内的相关研究单位与丽水市合作开展了丽水市生物多样性本底调查与评估等工作，发现了一系列新种和新记录，极大提高了丽水的生物多样性水平。
中国两栖动物物种多样性水平是被严重低估的。近年来，随着我国在生物多样性保护方面的持续投入和科研人员野外调查工作的不断深入，中国两栖动物的物种数量加速增加，尤其是在我国生物多样性热点和陆地优先保护区域。而很多两栖类新物种的发现集中在一些原来调查薄弱的区域或研究热点类群。
生物多样性是生态文明建设的重要内容，为促进生态文明建设，我国开展了生态红线划定、以国家公园为主体的自然保护地体系建设以及山水林田湖草生态修复等工作。两栖动物是反应生态环境状况的指征物种，在我国初步划定占陆地国土面积近20%的国家公园为主体的自然保护地体系中，区域内以两栖动物等为代表的生物多样性保护工作重要性不言而喻。生物多样性本底调查工作以及物种保护工作将以习近平生态文明思想为根本指引和行动指南，继续开展深入研究。
本项工作得到了浙江省丽水市生物多样性调查项目和生态环境部生物多样性调查、观测和评估项目（2019-2023）等项目的支持。该研究成果是由生态环境部南京环境科学研究所和中国科学院成都生物研究所共同完成，近期以Description of a new horned toad of Megophrys Kuhl & Van Hasselt, 1822 (Amphibia, Megophryidae) from Zhejiang Province, China 为题发表于国际分类学杂志 ZooKeys 。
图片提供：王斌
来源：中国科学院成都分院 中国科学院成都生物研究所
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