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高山型國家公園山椒魚分布棲地、遺傳結構與生物學調查

  • 發布日期:112-03-16
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研究單位
國立臺灣大學
作者
朱有田

       臺灣的五種特有種山椒魚都棲息在海拔1500公尺以上的山區高山溪流源頭,棲地呈現不連續的小族群分佈。屬於分布於亞熱帶的冰河孑遺生物,臺灣的山椒魚對氣候環境敏感,易於受外界環境改變的衝擊而備受威脅。研究山椒魚於高海拔的族群分布與遺傳演化歷史,可佐證環境變遷。觀霧山椒魚、南湖山椒魚、臺灣山椒魚、楚南氏山椒魚被行政院農業委員會野生動物保護法列於一級保育類動物(瀕臨絕種動物);阿里山山椒魚依野生動物保護法列於二級保育類動物(珍貴稀有保育類野生動物)。過去對於五種山椒魚的研究皆由各國家公園進行個別研究,沒有進行系統性的整合研究。因此,本計畫針對三個高山型國家公園進行臺灣五種山椒魚跨區域的棲地分布、遺傳結構與生態學調查整合型計畫。

       本計劃(一)完成全臺山椒魚的分布範圍及海拔區間調查,建立三年螢光埋植彈性標記的標放資料,提供未來監測族群及個體的長期辨識方法。(二)收集五種山椒魚在族群監測樣區的微棲地環境資料,各樣區皆以有蘚苔生長的石頭為主要覆蓋物。底質以單純腐質土為主。僅畢祿林道的南湖山椒魚以帶碎石的腐質土為主要利用的底質。(三)由胃內容物分析山椒魚的食性,皆以昆蟲綱鞘翅目、雙翅目為最主要的獵物種類。在昆蟲綱之外,五種山椒魚次要獵物的種類比例不同。由畢祿林道不同季節的山椒魚胃內容物組成可得知其組成有季節變化。昆蟲綱獵物在夏季消費較多菊虎科幼蟲及隱翅蟲的成蟲。(四)建立使用mMRI以非侵入性方式鑑定山椒魚性別的方法,取得五種山椒魚雄性及雌性生殖腺的影像資料,確認阿里山山椒魚與南湖山椒魚和小鯢科其他物種同樣會隨時間改變生殖腺的形態。(五)建立以mCT取得山椒魚骨骼醫學影像的流程,描述臺灣五種山椒魚的硬骨差異,其中四種山椒魚在頭骨骨骼間的開孔程度存在些許差異,其餘的骨骼形態在種內的變異相當常見。(六)以PCR檢測兩棲類壺菌,並未確認到蛙壺菌症或蠑螈壺菌症在臺灣的山椒魚族群中流行的跡象。(七)以直接觀察結合工業內視鏡方法完成野外楚南氏山椒魚及臺灣山椒魚卵的孵化過程記錄。孵化過程中,生殖微棲所的水棲昆蟲如石蠶蛾的稚蟲、大蚊稚蟲以及龍蝨的成蟲可能為山椒魚胚胎、蝌蚪幼體的潛在天敵。(八)建立觀霧山椒魚及阿里山山椒魚人工圈養環境,於繁殖箱內記錄到觀霧山椒魚及阿里山山椒魚卵的孵化過程、觀霧山椒魚由卵孵化自變態為陸棲形態的過程。(九)完成臺灣的山椒魚的粒線體親緣地理分析,發現臺灣的山椒魚各種內可進一步區分出數個遺傳類群,分布於特定的地理範圍。水系及長距離亦為影響山椒魚遺傳差異的其中一個因素。(十)完成山椒魚的轉錄體定序,開發15組表現標記微衛星標記於分派檢定下可成功區分臺灣的5種山椒魚。(十一)完成山椒魚生態解說網站架構。

       本計劃建議在太魯閣國家公園820林道(0-8公里)、南湖圈谷;雪霸國家公園巨木步道、榛山步道與大雪山230林道(0-5公里);玉山國家公園:玉山林道與神木林道等地點設立永久調查樣區或樣線,以本計劃建立之標準調查流程及資料分析方法進行族群的長期監測、棲地地表無脊椎動物相的調查分析來評估山椒魚的棲地品質變化。為能進一步的推廣山椒魚保育技術,本計劃在觀霧工作站與塔塔加管理站進行域內棲地圈養繁殖的經驗可與臺北市立動物園進行域外異地圈養繁殖計畫。因臺灣的山椒魚研究歷經百年,目前國際間團隊依舊相互合作。建議尋找合適媒體影像製作團隊,製作科普解說素材。發揮計劃成果價值。