科研進展
近期,中國科學(xué)院水生生物研究所科研人員通過分析中國的古詩詞,重塑了長江江豚在過去1400年的分布格局演變。相關(guān)研究以“Range contraction of the Yangtze finless porpoise inferred from classic Chinese poems”為題在線發(fā)表于Current Biology,并被選為當期封面文章。
該研究探索了中華文明發(fā)展與生物多樣性變化之間的關(guān)系,展示了文化藝術(shù)與生物多樣性相結(jié)合研究的巨大潛力,并為研究動物種群歷史動態(tài)提供了新的視角。
該封面以傳統(tǒng)水墨風(fēng)格畫作描繪了18世紀清朝乾隆皇帝“下江南”南巡至鎮(zhèn)江焦山一帶時記錄生物多樣性的場景。畫面中,乾隆帝在觀察到長江江豚時即興賦詩,展現(xiàn)了帝王文化表達與科學(xué)觀察的完美交融。該場景特別強調(diào)古詩如何為生物多樣性研究提供了精確的時空記錄——詩序中標注了公元1765年的具體時間、鎮(zhèn)江地理位置,以及"江豚拜浪"(江豚隨船跳躍)的行為特征,為重建歷史物種分布提供了可驗證的證據(jù)。該封面由水生所梅志剛研究員和博士生張瑤瑤設(shè)計,靜遠嘲風(fēng)創(chuàng)作。
由于人類活動擴張,大型動物正遭受劇烈的棲息地范圍縮小,導(dǎo)致基因侵蝕、種群數(shù)量下降和生態(tài)系統(tǒng)退化。了解和量化目前受威脅的大型動物的歷史分布范圍,對于評估其當前生存狀況和識別致危因素至關(guān)重要,從而有助于為保護工作和恢復(fù)政策提供依據(jù)。以往研究者主要依賴標本采集、分子證據(jù)以及歷史調(diào)查數(shù)據(jù)來重建大型動物的歷史分布范圍。近年來,歷史文獻為追蹤物種變化提供了獨特的視角,為生物多樣性的長期動態(tài)研究開創(chuàng)了新的方向。例如,正史、方志以及動植物譜錄等文獻,不僅時間跨度長,還具備一定的細節(jié)準確性。但此前的研究主要聚焦于陸生大型動物,原因在于它們更容易被觀測,并且與人類的沖突事件更常被記錄。相比之下,淡水動物的研究較少,這不僅由于其活動特點難以引起人類注意,還因其經(jīng)濟價值較低且與人類沖突較少。
長江流域水網(wǎng)密布,是中國重要的交通要道,自古以來舟船是最主要的運輸工具之一。遷升、旅居的詩人多搭船而行。身為文人雅士或官員,他們常有感于沿途所見的自然美景,并將視覺印象轉(zhuǎn)化為詩句贊頌自然、抒發(fā)情懷。長江江豚因相較魚類體型更大且常在水面活動,特別是在雷雨來臨之前更加活躍,追逐魚群時躍出水面的景象往往攝人心魄,因此常被詩人記錄于詩中。
在此項研究中,研究團隊收集、篩選、整理了古詩詞中與長江江豚相關(guān)的內(nèi)容,并通過考察詩人的生平事跡、詩歌內(nèi)容和寫作風(fēng)格,確定特定歷史時期和地理位置長江江豚的分布情況,從而追蹤其在過去1400年的分布變化。研究團隊共篩選出 724 首自唐朝以來包含長江江豚的古詩詞,其中清朝(公元 1636-1912 年)的數(shù)量最多,共477 首,其次是明朝(公元 1368-1644 年)177 首、元朝(公元 1271-1368 年)27 首、宋朝(公元 960-1279 年)38 首、唐朝(公元 618-907 年)5 首。
值得注意的是,這些詩歌中約有50%(共362首)記錄了與長江江豚出現(xiàn)相關(guān)的具體地理位置。其中78%(281首)描述了江豚出現(xiàn)在長江干流,14%(51首)出現(xiàn)在支流,8%(31首)出現(xiàn)在湖泊。研究團隊利用空間分析方法,對詩歌中長江江豚出現(xiàn)的地點進行了地理分布建模,在研究區(qū)域內(nèi)將長江流域劃分為1056個30×30 km的網(wǎng)格,以克服歷經(jīng)千年長江河道、人類活動和地貌等空間變化的復(fù)雜性。
結(jié)果顯示,記錄長江江豚的網(wǎng)格數(shù)量由唐朝的169個減少至現(xiàn)代的59個,分布范圍整體減少了65%(圖1A、F、G)。特別是在清朝(142個網(wǎng)格)至現(xiàn)代(59個網(wǎng)格)這段期間,長江江豚分布發(fā)生了顯著下降,凸顯了過去一個世紀內(nèi)棲息地范圍的急劇收縮趨勢。具體區(qū)域收縮程度存在差異:在長江干流,江豚分布范圍從唐朝到現(xiàn)代縮小了33%;但在支流和湖泊中,范圍則減少了高達91%(圖1H、I)。
圖1 不同朝代長江流域最小可能分布范圍,A.唐(公元618-907年),B.宋(公元960-1279年),C.元(公元1271-1368年),D.明(公元1368-1644年),E.清(公元1636-1912年),F(xiàn).近代(公元1978-2000年),G.長江流域最小歷史可能分布范圍的總趨勢,H.主河道,I.支流和湖泊;箭頭表示時間順序。
水生所與華中農(nóng)業(yè)大學(xué)聯(lián)培博士生張瑤瑤為第一作者,水生所梅志剛研究員、王丁研究員和復(fù)旦大學(xué)劉佳佳研究員為共同通訊作者,水生所王克雄研究員和華中農(nóng)業(yè)大學(xué)王江華教授參與了本研究,水生所退休職工張曉良指導(dǎo)了相關(guān)古詩詞的解譯工作。該研究得到了國家重點研發(fā)計劃和中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)項目的資助。
原文鏈接:https://www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960-9822(25)00266-0