成都生物所合作研发生命策略指数评估物种灭绝风险
作者:吴娜 时间:2024-03-07

 地球正在面临前所未有的生态危机,这场考验对我们的生态系统构成了严重威胁,将人类推向了一场关系到地球生物历史的重大时刻,即第六次生物大灭绝。自工业革命以来,人类活动对生物多样性的冲击表现出极其复杂和动态的变化趋势。在这个关键时刻,我们面临着关于如何有效评估和保护物种的重要问题。当前,物种灭绝评估涌现出多种方案,包括国际自然保护联盟(IUCN)濒危物种红色名录、地球生命力指数(LPI)以及进化独特和全球濒危(EDGE)计划。然而,大多数现有的保护评估技术未能全面衡量影响生物多样性危机的关键因素,往往忽视了遗传变异的潜力以及物种扩散拓殖能力在整个生态平衡中的重要性。因此,我们亟需一种综合的评估指数,以更深入、全面地了解濒危物种的现状。面对这一难题,中国科学院成都生物研究所陈有华团队与中国科学院动物研究所詹祥江团队等多方密切合作,展开联合攻关,综合考量了物种的生态变量、遗传多样性和扩散能力等关键因素,创新性地提出了生命策略指数(LSI)这一综合评估标准。该指数地研发旨在预测气候变化下不同动物类群的灭绝风险,为濒危物种的科学管理和全球生物多样性的保护提供更科学、准确的信息。 

 该研究开发的生命策略指数(LSI),将进化潜力(G)、生态潜力(E)和拓殖潜力(C)明确作为评估物种灭绝风险的三大要素。以木桶理论为比喻,木桶的容量由最短的木条限制,类似地,生命策略指数(LSI)认为这三个组成部分都是不可或缺的,而灭绝风险很大程度上取决于这三者中最薄弱的环节(1)。传统方法往往仅依赖孤立或片面的生态信息和物种生活史数据进行物种灭绝风险评估,LSI成功克服了其可能遇到的局限性。通过从270种两栖动物、爬行动物、鸟类和哺乳动物的文献中提取的数据集,该研究实证评估了生命策略指数(LSI)及其组成部分的独特优势。结果表明,在涉及8个旗舰或标志性物种的分类群中,大熊猫(Ailuropoda melanoleuca)、中国大鲵(Andrias davidianus)和中国短吻鳄(Alligator sinensis)表现出更高的进化(G)或生态潜力(E)。相比之下,一些物种(如中国蝾螈Hynobius chinensis、朱鹮Nipponia nippon和非洲象Loxodonta Africana)由于其生态(G)或进化潜力(E)与极度濒危的千圆鸟(Acrocephalus familiaris)相似,被发现处于高风险的灭绝状态,即LSI得分较低的物种更有可能位于三元图的边缘或附近,灭绝的风险相对较高(2)。灵敏度分析则表明,LSI排名是稳定的,没有明显变化,证明LSI在评估物种灭绝风险时的可靠性。总体而言,LSI不仅有助于深入了解物种种群动态的生物学机制,还能评估物种的种群状况,为全面的物种保护提供了强有力的依据。 

 28日,该研究以“Toward a predictable cask theory of species extinction assessment in the Anthropocene”为题发表于美国生态学学会综合旗舰期刊Frontiers in Ecology and the Environment (DOI: 10.1002/fee.2714)。中国科学院成都生物研究所陈有华研究员为本文第一作者,戴强研究员为并列第一作者。中国科学院动物研究所詹祥江研究员、江西农业大学魏辅文院士与中国科学院昆明植物研究所李德铢研究员为文章共同通讯作者。该研究得到中国科学院战略先导专项、中国科学院重大挑战国际合作专项和新疆第三次综合科学考察项目等资助。

 

 

  1. 基于生命策略指数(LSI)的物种灭绝木桶理论,其由三个独立且不可或缺的要素组成: 进化潜力(G)、生态潜力(E)和殖民潜力(C)

 

  2.  270个陆生脊椎动物物种的进化潜力(G)、生态潜力(E)和定殖潜力(C)的直角三元图。其中数字表示的物种如下:(1)中华大鲵(Andrias davidianus)(2)大熊猫(Ailuropoda melanoleuca)(3)中华大鲵(Hynobius chinensis)(4)朱鹮(Nipponia nippon)(5)圆耳鸟(Acrocephalus familiaris)(6)非洲象(Loxodonta africana)(7)白头鹰(Haliaeetus leucocephalus)(8)扬子鳄(Alligator sinensis) 

附件: