一、研究緣起
高山生態系是台灣地區生物多樣性最豐富的場所,且是野生
動物保育與研究的一處重要位置。由於生存於山區的生物彼此間的交互作用會因山脈切割關係較為不易,因此探討高山島嶼對棲地、物種及基因的影響為當今生物多樣性保育研究的重要課題。玉山國家公園成立後,在物種與棲地保育已發揮既有之效力,但在遺傳保育的資料收集上尚屬初步。玉山國家公園所處範圍包含有台灣兩座主要山脈,即玉山山脈與中央山脈,對於分佈於此高山上的生物而言,值得探討因高山林立關係形成高山島嶼效應的研究。食蟲目(Insectivora)
動物體型小移動力低,對棲地需求亦特化,本研究計畫將針對玉山國家公園各山區內的食蟲目,利用粒線腺體DNA(mitochondrial DNA, mtDNA)遺傳標記,比較不同高山地區族群間的遺傳變異。本研究成果除將可瞭解不同山脈食蟲目
動物之遺傳組成,並透過分子資料尋求是否有隱藏性物種(cryptic species)的存在,提供國家公園進行減少棲地島嶼化效應之保育規劃和教育上的參考。另外玉山國家公園園區內蝙蝠種類的資料非常薄弱且為陳舊,而蝙蝠為森林生態系的重要指標,本研究將針對園區內不同海拔高度棲地及位置建立蝙蝠種類分佈資料,完成園區內最完整的哺乳
動物資源相。
二、研究方法及過程
1. 樣區設置
食蟲目:在園區內選擇玉山與中央山脈系的適當棲地,設置捕捉樣區,以GPS記錄各樣區的座標位置,並記錄各樣區的植被狀況,所得之記錄資料整理成相容於GIS資料庫之格式。
翼手目:針對園區範圍內之塔塔加(含楠溪林道),梅山地區與東部南安瓦拉米三處遊客中心地區,進行蝙蝠調查工作。
2. 活體捕捉與組織取樣
食蟲目:在各選定樣區,設置薛氏活體捕捉及掉落式陷阱(Sherman live trap and pitfall trap)。記錄捕獲個體之物種、性別、生殖狀況,量測體重、體長等形質特徵,採取少量體表組織(耳或腳趾)後,原地釋放捕獲的個體,以儘量降低對野生
動物的傷害。
翼手目:1. 夏季一次至楠溪林道、梅山地區與南安瓦拉米地區進行翼手目
動物(蝙蝠)調查。
2. 選定適當地點,在傍晚時架設霧網,並輔以蝙蝠偵測器,偵測是否有蝙蝠活動,並記錄所偵測到之頻率與活動時間。
3. 待蝙蝠上網後,小心將其從網上解下,記錄蝙蝠上網時間、高度、當時之溫度、濕度以及蝙蝠之性別、生殖狀況,並測量其體重、前臂長、體長、尾長等形質特徵與所發出之超音波頻率,並以GPS定位,記錄捕捉點之位置座標與海拔高度。每個不同捕捉地點所捕獲之每隻蝙蝠,均採取少量之體表組織(翼膜)後,將其上標(翼環)後原地釋放,所取下之組織存放於95%的酒精中。對於無法直接辨識種類之個體,乃攜回實驗室做進一步的確認比對。
3. DNA萃取與分子標記
以phenol-chloroform method萃取組織樣品之DNA。針對不同的物種,依據與其相近種已知的mtDNA序列,設計適當的引子(primers),以聚合脢連鎖反應(polymerase chain reaction, PCR),增幅產生特定區域的mtDNA序列,經定序後取得DNA序列以Neighbor-Joining method與Network Parsimony method進行分析,做為量化族群遺傳結構的分子標記。
三、重要發現
台灣長尾鼩共51隻個體進行定序,所得部分序列為650bp,共得到32個單型(haplotype)。短尾鼩共40隻個體進行定序,所得部分序列為737bp,共得到16個單型。台灣長尾鼩的單型分佈似乎並沒有特定的地理模式,玉山國家公園內的台灣長尾鼩族群具有相當高的單型多樣性指數(>0.8)與較高的核甘酸多樣性指數;但族群分化指數偏低至中等(0.04~0.128)。短尾鼩的單型及核甘酸二種多樣性指數偏低,且此二族群間的族群分化指數為0.49,表示有相當的族群分化存在,並顯示以合歡山地帶分成南北兩地理族群。塔塔加地區鼴鼠疑似為一新種,與低地區之鼴鼠在型態上明顯有差異。
蝙蝠調查在瓦拉米共計發現未知名鼠耳蝠(Myotis sp.1)、台灣葉鼻蝠、台灣小蹄鼻蝠、渡瀨氏鼠耳蝠、姬管鼻蝠(Murina)、台灣管鼻蝠及毛翼大管鼻蝠共計七種;在梅蘭林道共計發現未知名鼠耳蝠兩種(Myotis sp.1, Myotis sp.2)、台灣葉鼻蝠、台灣管鼻蝠、高山家蝠(Pipistrellus sp.)、彩蝠(Kerivola sp.)共計六種;在塔塔加地區則發現渡瀨氏鼠耳蝠、台灣長耳蝠、台灣小蹄鼻蝠及寬耳蝠共計四種。
四、主要建議事項
本研究顯示玉山國家公園內高山島嶼效應使得在食蟲目
動物因障礙關係的產生基因分化的現象,尤其是對棲地要求較明顯的物種,如短尾鼩。未來應深入探討隔離機制的形成,並減少過多人為切割環境因子的促成。
玉山國家公園內蝙蝠多樣性指數高,但全面與長期性的物種調查應再持續。