近日，我院龚世平教授课题组对亚洲平胸龟科物种多样性及其演化研究成果以“Genomic analyses reveal three phylogenetic species and their evolutionary histories in the big-headed turtle”为题在线发表于iScience上。

平胸龟科（Platysternidae）是东南亚地区特有的栖息于山溪的淡水龟类群，长期资源利用和栖息地破坏已导致该类群动物极度濒危，被列入《濒危野生动植物种国际贸易公约（CITES）》附录I，在我国属于国家II级重点保护野生动物。平胸龟科物种分布于中国、越南、泰国、老挝、缅甸及柬埔寨等国家，2002年之前学者基于形态学特征认为该科属于单种科，即平胸龟（Platysternon megacephalum）1种（图1），种下分为5个亚种（P. m. megacephalum Gray, 1831; P. m, peguense Gray, 1870; P. m. vogeli Wermuth, 1969; P. m. tristernalis, Schleich & Gruber, 1984; P. m. shiui Ernst & McCord, 1987）。Ernst & Laemmerzahl（2002）年，根据形态学特征、地理分布地点及多种形态学分析方法，认为P. m. vogeli和P. m. tristernalis分别为P. m. peguense和P. m. megacephalum的同物异名亚种。此后，普遍将平胸龟划分为中国亚种（P. m. megacephalum）、缅甸亚种（P. m. peguense）及越南亚种（P. m. shiui）。

图1  平胸龟Platysternon megacephalum

由于平胸龟科各地理种群形态变化丰富多样，在对整体遗传背景和演化历史缺乏了解的情况下，仅依据形态特征对该科的分类长期以来存在争议。对平胸龟科物种分类和谱系地理格局认识不清的问题直接制约了对该极度濒危动物类群的保护工作。例如，物种濒危等级和保护等级的评估、执法罚没动物的野外放归、增殖放流等工作均缺乏必要的科学依据。

为了解决上述科学问题，研究团队基于近10多年来对平胸龟科各地理种群样本的系统采集，利用种群遗传学及种群基因组学方法，对143只代表性的野生平胸龟样本进行线粒体基因分析和简化基因组测序分析，进而探讨了平胸龟科的物种多样性、谱系地理格局及演化历史。研究发现平胸龟科可划分为三个独立的系统发育种：即中国平胸龟（P. megacephalum）、缅甸平胸龟（P. peguense）及新发现的平胸龟百色分支（Baise clade）（图2）。来源于越南北部的样本（即之前被认为的越南亚种）与中国种聚合在一起，且形态上与中国种无显著差异，揭示了越南亚种为无效种。从地理分布来看，广西平原和红河平原将三个系统发育种间隔开来，表明低地平原可能在不同遗传谱系分化过程中具有地理隔离作用。

图2 平胸龟科谱系分化及地理格局

种群史动态分析发现，P. megacephalum和P. peguense均经历了两次明显的种群扩张和收缩过程，但在第一次瓶颈期后P. megacephalum的有效种群大小始终约是P. peguense的二倍，而Baise clade的有效种群大小在第一次扩张后一直处于下降的趋势，没有出现第二次种群明显扩张过程。同时发现平胸龟三个系统发育种具有不同的连锁不平衡（LD）水平及衰减速率：P. megacephalum具有最低的LD水平及最快的衰减速率，P. peguense次之，Baise clade具有最高的LD水平及最慢的衰减速率（图3），说明该分支遗传多样性较低，种群相对脆弱，亟需加强保护。本研究解决了平胸龟科长期存在的分类学争议，深化了对该类群动物演化历史的认识，为实施科学保护管理提供了必要的科学依据。

图3 平胸龟三个遗传谱系连锁不平衡（A）及有效种群大小（B）

该论文第一作者为龚世平教授，广东省科学院动物研究所高养春博士为通讯作者，泰国帕尧大学Chatmongkon Suwannapoom博士，越南国立大学Minh Le博士，越南科学技术研究院Truong Quang Nguyen博士及广东省科学院动物研究所葛研助理研究员和魏玉峰博士参与了该研究。该研究得到了国家自然科学基金（31471966; 31071935; 32270542）、广东省科学院千名博士（后）项目（2020GDASYL-20200103099）、广东省自然科学基金（2019A1515110455）及广州市科技计划（202103000082）等项目的支持。

原文链接：https://www.cell.com/iscience/pdf/S2589-0042(23)01420-7.pdf