华南虎再啸山林不是梦

　　广州动物园（广州市野生动物研究中心）供图

　　“锯牙钩爪利如锋，一啸寒生万壑风。”自古以来，虎尤其是华南虎因其威猛的外表和蕴含的深厚文化意蕴而深受中国人的喜爱和关注。

　　然而近百年来，随着栖息地的破坏和盗猎的影响，华南虎在中国几乎绝迹，野外难寻虎踪。所幸，由于保护得及时，华南虎得以在动物园人工养殖的环境中繁衍生息，没有步里海虎、巴厘虎、爪哇虎的后尘。

　　国虎幸存绝非“天佑”，在这背后，其实是数十年来动物保护工作者的不懈努力。

　　前不久，一个与华南虎有关的好消息传来：中国科学院昆明动物研究所博士生涂小龙、广州动物园（广州市野生动物研究中心）正高级兽医师陈武等研究人员，对来自4家主要动物园的29只华南虎进行了基因组测序。研究表明，经过将近30年的努力和科学管理，华南虎种群中仍然保持着适度水平的遗传多样性，甚至出现了两个遗传上差异明显的“家族”。4月18日，相关论文发表于《BMC生物学》。

　　专家认为，此研究表明华南虎的保护或将迎来新的曙光。只要时机成熟，虎啸山林可期。

　　华南虎种群恢复潜力较好

　　作为唯一独产于我国的虎亚种，华南虎曾广泛分布于广东、湖南、江西、广西等地。20世纪50年代，我国华南虎数量还有数千只之多，甚至一度在某些地区形成了所谓“虎患”。

　　“虎患”从根本上讲是人虎争地引起的冲突。在历史上，这种冲突便存在。民间广为流传的“典韦逐虎过涧”“武松打虎”等传说故事，就是这种冲突的体现。只不过随着近百年来人口的迅速膨胀和生产力的飞速发展，人虎冲突愈演愈烈。最终，由人类用地扩张引起的栖息地丧失以及猎杀行为，导致华南虎在野外存活较少。

　　“目前国内动物园中有200多只圈养华南虎，都是贵阳黔灵公园中来自贵州省的1雄虎2雌虎和上海动物园中来自贵州省的1雄虎1雌虎及来自福建省的1雌虎的后代。”论文共同第一作者、广州动物园（广州市野生动物研究中心）博士王晨对记者说。

　　既然现存的圈养华南虎是6只个体的后裔，人们不禁忧虑：华南虎是否和猎豹等大型猫科动物一样，已经陷入因极度近亲繁殖种群难以存续的境地？“此次研究表明，这种情况并不存在。”论文共同通讯作者涂小龙表示。

　　涂小龙介绍，在此次研究中，研究人员利用高通量测序技术，组装出了染色体水平的高质量华南虎参考基因组，为今后对华南虎基因的功能研究与遗传保护提供了重要的依据。

　　“利用组装好的参考基因组，我们对29只圈养华南虎进行了全基因组重测序，并结合网上已有的苏门答腊虎、东北虎、孟加拉虎等6个虎亚种40余个个体的基因组数据，通过计算得知华南虎的遗传多样性在这些亚种中并非最低的。”涂小龙说，“我们通过群体遗传结构分析发现，现存圈养华南虎种群中存在两个‘家族’，即上海系和贵阳系。我们还发现，当前华南虎种群中几乎不含有其它虎亚种的血缘，这说明在过去几十年来，圈养华南虎种群得到了相当成功的保护。”

　　涂小龙进一步指出，华南虎基因组中纯合区域的总体水平较高，这种高度近交的现象应该是近60年来6只圈养华南虎近交产生的结果。“然而，与其余5个虎亚种的数据相比，华南虎基因组中的高、中两种有害突变的纯合子比例明显低于其它虎亚种，这表明华南虎的基因组正在经历清除高、中两种有害突变纯合子遗传负荷的过程。”涂小龙说，“通俗地讲，尽管近亲繁殖的情况客观上存在，但华南虎的基因组正在顽强地‘自愈’，且成效十分显著。”

　　华南虎种群的遗传学研究表明，现存华南虎种群的遗传多样性处于中等水平，具有较好的种群恢复潜力。

　　华南虎种群希望犹存。

　　科技助力华南虎保护工作

　　研究显示，目前华南虎仅有上海系和贵阳系两个主要的“家族”，这个结论是如何得出的？

　　王晨介绍，研究人员利用全基因组中的SNP位点进行群体遗传结构分析，发现构建系统发育树和Admixture软件分析均显示，当前圈养华南虎种群分成两个分支（上海系和贵阳系两个祖先遗传背景）以及兼具两个遗传背景的混合个体。此研究揭开了现存圈养华南虎两大“家族”之谜。

　　“由于圈养华南虎祖先数量过少，即使中国动物园协会华南虎CCP（一级管理项目）工作组建立了圈养华南虎的合作繁育机制，圈养华南虎群体间繁育种质的交流仍然比较有限。数十年来，经过遗传漂变，华南虎的两大‘家族’随之自然形成。”王晨表示，“基于研究结论，我们应该进一步加强两个华南虎群体的遗传交流，避免小种群内更高的近交，最大程度维持华南虎的种群遗传多样性。”

　　除了利用传统的繁育控制手段提高遗传多样性之外，近年来，基因编辑和辐照、诱变药物等新兴科技手段同样引起了人们的关注。那么，这些手段是否可行？

　　在中国科学院广州生物医药与健康研究院研究员赖良学看来，答案显然是否定的。“采用上述手段来改变华南虎的基因序列，从而达到提高多样性的目的，有理论上的可行性，但总体上还是行不通。”赖良学表示，“辐照、诱变药物对动物基因的改变是随机的、不可控制的，可能诱导出不正常的表型，反而会对濒危动物产生严重的危害，因此不适合在濒危动物上实施；就基因编辑而言，目前的技术水平需要大量华南虎的受精卵和代孕母虎才能进行，这就要求受试动物有一定的种群规模，不可能适用于仅有两百余只的华南虎。”

　　赖良学说，尽管上述手段不太可行，但其他科技手段可以有效助力华南虎保护。“例如，通过诱导多能干细胞技术，我们可以将华南虎成熟的体细胞诱导成干细胞，然后利用干细胞的多能性，让其分化为精子或卵子，从而提高华南虎的繁殖能力。”赖良学说，“我们曾与广州动物园合作开展过相关研究，但仍有许多技术细节尚待探索。”

　　多方协力让华南虎“虎虎生威”

　　论文共同通讯作者陈武介绍，中国动物园协会早在20世纪八九十年代就充分意识到华南虎抢救性保护的必要性，并于1995年成立了华南虎保护协调委员会。该委员会将散落在全国各个动物园的华南虎当成一个种群来管理，统一调配种源开展合作繁育，避免近亲繁殖。此后，委员会还建立了华南虎的谱系簿，对华南虎进行科学配对管理，并在中国动物园协会的协调组织下，开展了华南虎精液评估、华南虎人工哺育技术、华南虎基因污染个体鉴定、华南虎重要疫病防控等研究工作，解决了一系列圈养繁育上的重大问题。有关部门还筛选了部分优秀华南虎个体，先后送到了福建省梅花山和南非等地开展野化训练工作，并取得了一定进展。

　　“通过几代人的艰苦奋斗，华南虎种群规模终于从6只发展到了200多只。”陈武欣慰地说，“本次研究证实此前华南虎种群遗传管理卓有成效。”

　　陈武表示，在华南虎的抢救性保护工作中，还有很多问题需要攻关和克服。

　　“毋庸讳言，在华南虎抢救性保护的60年当中，尽管我们做出很大的成绩。但种群中已经发现了近交衰退的问题，例如较低的幼崽存活率。”陈武说，“我们需要对华南虎基因组中一些纯合致死的隐性基因和突变速率进行分析研究，进而更好地阐明华南虎近交衰退的机制，并在基因层面精准地指导繁殖配对，促进华南虎的保护管理。”

　　专家一致认为，应该建立华南虎种质资源库，构建华南虎基因组图谱，以更加全面地保存和记录华南虎的遗传信息。

　　“此外，通过建立个体基因组数据库，我们可以科学地进行健康管理、疾病预防和育种指导。”涂小龙指出。

　　陈武认为，一个连续、面积广阔且资源充足的原生态栖息地生境对华南虎的生存至关重要。栖息地生境的恢复是野外种群复壮的关键要素。因此，要保护好华南虎，首先要保护好其赖以生存的自然环境。

　　“我们圈养华南虎的最大目标是为野外种群提供优质种源。一方面，我们要加强华南虎疾病的防控，保障华南虎种群的健康；另一方面，我们要加强华南虎种群的管理，保障华南虎种群永续发展；最重要的是，社会和公众应该充分认识到华南虎保护对于生态文明建设和生物多样性保护的重要意义，加强资金、设施、人才资源的投入，进一步完善管理措施，特别是加强华南虎个体的移动管理，为保育机构之间适龄华南虎的合作繁育提供便利。”陈武说，“我相信，在各方的共同努力下，华南虎一定会迎来更加美好的明天！”