石虎不是台灣特有,全世界總共有幾種?

石虎不是台灣特有,全世界總共有幾種?
我們想讓你知道的是

亞洲豹貓是一種廣泛分佈於東亞及南亞淺山森林的小型貓科動物,在台灣多稱為石虎,是台灣唯一現存的原生貓科物種,過去依照傳統形態學特徵認為亞洲豹貓可分為12個亞種,在最新的基因資料出爐後,恐怕要打掉重練了。

唸給你聽
powered by Cyberon

文:陳瑩(台灣大學生態與演化生物學碩士、英國德倫大學生命科學博士。現為耶魯-新加坡國立大學院生命科學系博士後研究員。過去主要以海洋哺乳動物族群遺傳學為研究主題,新研究主題將聚焦於無脊椎動物的基因體學與行為演化)

2015年台灣雲豹正式被學界認定野外絕跡之後,石虎就成了台灣唯一現存的原生貓科哺乳動物。比起島上其他百百種生存處境越來越險峻的物種,這款有著水汪大眼、毛絨外衣,外型激似家貓的山貓,也許是得利於牠惹人憐愛的外型優勢,硬是比其他生物吸引到更多一般大眾的目光。日前地方議員宣稱苗栗地區的石虎數量已經爆量的荒唐發言,相信已經讓平常有在關心台灣環境議題的讀者們,都傻眼過一輪了。

但是,我們有比議員還要了解石虎嗎?像是,這個世界上,到底有多少種石虎呢?

1
Photo Credit:Biodiversity Heritage Library (cc0)
德國畫家 J. Wolf (1820—1899) 筆下的遠東豹貓 (Prionailurus bengalensis euptilurus),原圖收錄於1871年出版的倫敦動物學會會刊「Proceedings of the Zoological Society of London」。

亞洲豹貓(Prionailurus bengalensis)是一種廣泛分佈於東亞及南亞淺山森林的小型貓科動物(如上圖)。透過比較各地標本的骨骼形態、毛色、體型大小等等傳統形態學上的差異,過去的學者認為亞洲豹貓這個物種(species),應該可以再細分為12個亞種(subspecies)。依照這套12個亞種的分類方法,台灣和香港、新加坡、日本及中國(東北地區除外)等地的亞洲豹貓,都屬於中華豹貓、也就是石虎(Prionailurus bengalensis chinesis)這個亞種。

然而,最新的基因研究資料顯示,這12個亞種,也許應該整併為四個亞種,比較能反映亞洲豹貓族群的演化歷程。和台灣石虎親緣最近的族群,並不在中國南方沿海地區或是香港,而是在朝鮮半島、俄國遠東、以及中國東北地區等地。這到底是怎麼一回事!?

林務局研擬推動友善石虎生態服務給付
Photo Credit: 中央社

為了瞭解12個亞洲豹貓亞種之間的基因結構和地理親緣關係,一個由德國、印度、法國科學家組成的研究團隊,收集了198個來自於世界各地博物館典藏、路殺、糞便、或圈養活體血液的豹貓標本進行研究。由於博物館典藏和糞便這種類型的標本,不管是DNA的含量或是品質,都比其他類型的樣本來得低,要萃取到足夠進行下一步分析的量並不容易。最後透過傳統的定序技術(Sanger Sequencing)或是現在最熱門的次世代定序技術(Next Generation Sequencing)獲得的資料,包括94條粒線體細胞色素b基因(mtDNA cytb)短序列,以及52條完整粒線體基因體(mitogenome)長序列。

透過分析這些序列的組成和相似程度,研究人員結果發現,全亞洲的亞洲豹貓可以區分為兩大支系:分別是主要分布在亞洲大陸上的大陸支系(Mainland linage),和主要分布在熱帶東南亞島嶼上的桑達支系(Sunda linage)(如下圖)。

2
Photo Credit:The American Genetic Association/作者提供
上方地圖為粒線體基因體樣本來源地圖,下方親緣譜系樹表示六個主要亞洲豹貓支系 (Haplogroups A—F) 之間的親緣相似性。地圖中樣本的色彩與親源樹的支系色彩相互對應。圖中黃色箭頭指示為來自於台灣的標本。

研究人員推算,這兩個支系分歧的時間點,大概是在距今92萬年前左右。他們認為,過去一百萬年裡來回數次的冰河消長所造成環境的改變,以及73萬年前蘇門答臘的多峇火山(Toba)猛烈爆發,完全摧毀東亞大陸和南方熱帶島嶼交流途徑的毀滅性事件,是促成今日大陸支系和桑達支系分家局面的主因。

此外,研究人員觀察到,大陸支系裡貌似有四大主要支系(Haplogroups A—D)(如上圖)。如果以序列的相似性為依歸的話,這四個支系可以整合成兩大支系:遠東支系(Haplogroup D)和中印大陸支系(Haplogroups A—C)。

值得注意的是,遠東支系的組成份子,除了來自於俄羅斯遠東地區和中國東北地區、屬於遠東豹貓(Prionailurus bengalensis euptilurus)這個亞種的樣本以外,還包括了過去曾經一度被當成獨立物種的日本西表山貓(Prionailurus bengalensis iriomotensis),以及來自於台灣的標本。研究人員推算這個支系是在大約15萬年前從大陸支系中分家出來,而這個時間點,剛好跟連結日本、台灣和東亞大陸的陸橋消失時間相符。

另一方面,桑達支系同樣也有分歧為兩家的現象,分別是爪哇—峇里支系(Haplogroup F)和桑達群島支系(Haplogroup E,包括來自於菲律賓、婆羅洲、蘇門答臘、馬來半島等地的樣本)。分家時間推斷是在23萬年前。

由於這項研究僅採用母系遺傳的mtDNA序列進行分析,所以無法驗證不同支系的豹貓之間是否有過雜交的歷史,也因此無法確認支系間的分化程度,是否已經達到各自形成獨立物種的標準。但是無論如何,研究人員認為從演化親緣的角度出發,亞洲特有的豹貓們,應該劃約為四個亞種,分別是:

大陸支系的

  • b. bengalensis 孟加拉豹貓:分布於印度、巴基斯坦、尼泊爾、孟加拉、中國南部地區、中南半島、海南島;
  • b. euptilurus 遠東豹貓:分布於中國滿州、俄國遠東地區、朝鮮半島、日本對馬島、西表島以及台灣;

以及桑達支系的

  • b. javanensis 爪哇豹貓:分布於印尼爪哇島、峇里島;
  • b. sumatranus 蘇門答臘豹貓:分布於菲律賓、婆羅洲、蘇門答臘、馬來半島。

這篇研究論文發表於2017年2月,由美國基因協會(American Genetic Association)出版的學術期刊「Journal of Heredity」。

參考文獻
  1. Chiang, P. J., Pei, K. J. C., Vaughan, M. R., Li, C. F., Chen, M. T., Liu, J. N., ... & Lai, Y. C.(2015). Is the clouded leopard Neofelis nebulosa extinct in Taiwan, and could it be reintroduced? An assessment of prey and habitat. Oryx, 49(2), 261-269.
  2. He, J., Gao, Z., Su, Y., Lin, S., & Jiang, H.(2018). Geographical and temporal origins of terrestrial vertebrates endemic to Taiwan. Journal of Biogeography, 45(11), 2458-2470.
  3. Kawamura, A., Chang, C. H., & Kawamura, Y.(2016). Middle Pleistocene to Holocene mammal faunas of the Ryukyu Islands and Taiwan: An updated review incorporating results of recent research. Quaternary International, 397, 117-135.
  4. Patel, R. P., Wutke, S., Lenz, D., Mukherjee, S., Ramakrishnan, U., Veron, G., ... & Förster, D. W.(2017). Genetic structure and phylogeography of the leopard cat(Prionailurus bengalensis)inferred from mitochondrial genomes. Journal of Heredity, 108(4), 349-360.
  5. 劉建男、林育秀。2017。石虎的過去、現在及未來。台灣林業 106 年四月號:46 — 52。
2019全國科普漫畫大賽

徵件時間:2019/07/15 - 2019/09/30
詳細資訊請參閱活動網頁

延伸閱讀

本文由臺大科學教育發展中心授權刊登,原文發表於此

責任編輯:丁肇九
核稿編輯:翁世航

或許你會想看
更多『評論』文章 更多『環境』文章 更多『臺大科教中心』文章
Loader