应用形态度量学方法对中华纹胸鮡和福建纹胸鮡物种有效性的研究

应用形态度量学 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 对中华纹胸鮡和福建纹胸鮡物种有效性的研究 应用形态度量学方法对中华纹胸 和 3 福建纹胸 物种有效性的研究 ))) 1223 3谢仲桂 张鹗 何舜平 ) 12)()华中农业大学水产学院 , 武汉 430070 ; 中国科学院水生生物研究所 , 武汉 430072 摘要 采用形态度量学方法对分布于长江 、珠江 、九龙江 、海南岛和闽江的福建纹胸 和中华纹胸 126 个 个体框架结构测量中的 23 个指标进行了主成分分析 ,以探求中华纹胸 和福建纹胸 的物种有效性 。初步研 究结果表明各样本贡献值较大的前 4 个主成分在数值上并没有明显的差异 。显然 ,以上 2 个物种在形态上并没 有明显的区别 ,福建纹胸 应为中华纹胸 的同物异名 ,而不应为一个独立的物种 。 关键词 纹胸 属 ; 物种有效性 ; 形态测量 ; 主成分分析 中图法分类号 S 91 ( ) ,在外部形态上 ,我们无法区分被认同的结论 。目前 纹 胸 属 Glyptothorax Blyth隶 属 于 鲇 形 目 5 ( ) 科 Siluriformes , Sisoridae, 是 一 类 小 型 底 栖 性 淡 水 出这 2 个物种 ,只是李树深认为福建纹胸 臀鳍 起点处的体高略高于中华纹胸。长期以来 ,中华鱼类 ,通常生活于急流环境中 ,其分布遍及整个东洋 区 。据不完全统计 ,纹胸 属共有 57 个种和亚种 ; 纹胸 和福建纹胸 的物种界限就成为鱼类分类上 而分布于我国的有 19 种 ,主要分布于云南及其周邻的一个问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 。本研究尝试运用多变量形态度量学方 1 ( ) 福建纹胸 法来研究这 2 个物种分布区内各个体的形态差异 , 地区 。G. f ukiensis 分布较广 ,在我国 () 依此来确立其物种的有效性 。 南部 长江以南 ,沅江以东诸水系都有分布 。 2 Regan在洞庭湖发现 1 新种命名为 Glyptoster21 材料与方法 3 num sinense 。张春霖将其归入纹胸 属 ,名为中华 1 . 1 材 料 ( ) 纹胸Glyptothorax sinense 。目 前 , 此 种 被 发 现 仅 分布 于 洞 庭 湖 和 长 江 上 游 。福 建 纹 胸最 初 由 测量用中华纹胸 和福建纹胸 福尔马林浸泡 标4 Rendahl 在 1925 年发现于福建省连城县的闽江水 本主要来自于中国科学院水生生物研究所淡水鱼 类 3 系 ,被描述为 Glyptosternum f ukiensis ,同样由张春霖博物馆 ,部分标本由华中农业大学水产学院标本 将其移入纹胸 属 。随后在福建 、江西 、湖北 、湖南 、 室提 供 , 此 外 还 采 集 了 一 些 地 模 标 本 。测 量 标 本 ( ,广泛分四川 、广东 、广西 、云南和海南岛等地被发现 126 尾 ,分别采自长江水系 湖南沅江 、河南西峡 、湖 ) ( 布于闽江 、珠江 、长江水系和海南岛 。然而 ,中华纹 北长阳和咸丰 、四川纳溪、珠江水系 广西融安 、广 ) ( ) 胸 和福建纹胸 这 2 个物种在形态上是难以区分 东翁源、九龙江 福建龙岩、海南岛以及闽江水系 () () 的 。主要原因是 : ?在原始的描述中 ,未指定它们的 福建建阳表 1。 1 . 2 方 法模式标本 ; ?不同水系生活环境各异 ,加之地理隔离 ) 的存在 ,以致不同居群出现形态上的分化 ,因而无法 1形 态 学 测 量 。采 用 如 图 1 所 示 的 框 架 结 构 () 指出中华纹胸 和福建纹胸 的指名亚种与其余亚 种truss network度量鱼体的外部形态 。图中所选用的 3 5 的区别 。虽然张春霖、李树深等都曾对这两 者11 个解 剖 学 同 源 坐 标 点 为 : ?胸 鳍 基 部 起 点 ; ? 的物种有效性作过研究 ,但都没有得到一个广泛 吻 端 ; ?腹鳍基部起点 ; ?枕后顶点 ; ?臀鳍基部起 收稿日期 :2001Ο06Ο19 ;2000Ο01Ο11 修回 3 中国科学院创新项目青年科学家小组资助项目 3 3 通讯作者 谢仲桂 ,男 ,1977 年生 ,华中农业大学水产学院硕士研究生 ,武汉 430070 表 1 中华纹胸 和福建纹胸 标本的体长 点 ; ?背鳍基部起点 ; ?臀鳍基部末端 ; ?背鳍基部 Ta ble 1 The body length of specimens exa mined in υ末端 ; ?尾鳍腹后起点 ; λ脂鳍基部起点 ; λϖ尾鳍背 ??G. si nense and G. f ukiensis mm 后起点 。共测量了 23 个两坐标点之间的直线距离 , G. sinense G. f ukiensis 中华纹胸 福建纹胸 分别用 D1Ο2 ,D4Ο3 D11Ο9 等表示 。这种测量方 采集地 数目 数目 法在纵向 、横向及交叉方向上联结成线 ,改变了传统 Locality x? ?s x? ?s Numbers Numbers 测量集中在鱼体的头部 、尾部和横向 ,未能全面地利 长江 用鱼体所提供的有用信息的缺陷 ,而使全部测量布 ?7 . 63 76 69. 50 ?10 . 34 6 57. 88 Yangtze River 局于鱼体的整个表面形成框架结构 ,可以几何地描 九龙江 10 Jiulongjiang 述鱼体的体形特征 。所有的测量距离采用两脚规配 73. 70 ?12 . 63 river 合直尺测量 ,精确到 0 . 1 cm 。 珠江 ) ?11 . 13 13 64. 35 2分析方法 。测量的全部数据先用 Microsoft Ex2 Zhujiang River cel 进行初步统计 ,然后用 Statistic 5. 0 软件进行主成 10 海南 Hainan 68. 88 ?10 . 86 ( ) 分分析 PCA :principle analysis。为了消除指标量纲 闽江 11 ?8 . 44 61 . 26 的影响 ,先对原始数据矩阵进行 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 化变换 ,然后再 Minjiang River 求得因子载荷和因子得分 ,并将所得数据转换成图 。 图 1 形态测量学所用坐标点及框架图 Fig. 1 The tru s s network for morp ho metric s 图 2 福建纹胸 和中华纹胸 第 1 、2 主成分的散点图 Fig. 2 Scatterplot s for G. f ukie n si s a nd G. sine n se o n the 1 st a nd 2 st princip al co mpo ne nt s 表 3 23 个指标的前 4 个主成分的因子负荷 2 结果 Ta ble 3 The f irst f our principal component loa dings f or 23 morphometric varia bles 主成分分析结果显示 : 前 4 个主成分的贡献值 PC1 PC2 PC3 PC4 ( ) 分别为 83 . 76 % 、4 . 34 % 、2 . 91 % 、2 . 20 % 表 3。主 距离 Distance ( ) ( ) 成分 1 PC1 和 主 成 分 2 PC2 的 累 积 贡 献 率 达 83 . 76 % 4 . 34 % 2 . 91 % 2 . 20 % ( ) 88 . 10 % > 85 %,对 PC1 和 PC2 进行主成分分析已 D2Ο3 0. 967 0 . 059 - 0. 149 0. 080 经能 够 反 映 整 个 信 息 的 基 本 情 况 。因 此 , 我 们 以 D4Ο6 0. 241 - 0 . 935 - 0. 221 - 0 . 117 ( ) PC1 为 X 轴和 PC2 为 Y 轴进行二维图分析 图 2。 D6Ο5 0. 988 0 . 043 - 0. 075 0. 007 从图中可见 :各水域的个体分布出现较大的重叠 ,无 论从 PC1 轴还是从 PC2 轴上都无法将它们分成独 D5Ο3 0. 879 0 . 118 - 0. 045 - 0 . 213 立的种群 。因而可以认为福建纹胸 和中华纹胸 在 D3Ο6 0. 922 - 0 . 004 - 0. 153 0. 265 形态上是无法区分的 。 D4Ο5 0. 976 0 . 051 - 0. 129 - 0 . 036 表 2 11 个同源坐标点间形态测量距离的平均值和标准差 D6Ο8 0. 934 0 . 002 0 . 014 0. 030 Means and Standard deviation of morphometrics Ta ble 2 a mong the eleven landmarks D8Ο7 0. 988 - 0 . 017 0 . 039 0. 030 中华纹胸 福建纹胸 G. sinense G. f ukiensis D7Ο5 0. 795 - 0 . 134 0 . 518 0. 087 距离 Distance ?x ?s x? ?s D5Ο8 0. 979 0 . 031 - 0. 087 0. 050 D1 - 2 15 . 97 ?2 . 18 19 . 76 ?3 . 41 D6Ο7 0. 983 - 0 . 003 0 . 049 0. 001 D2 - 4 15 . 68 ?1 . 51 19 . 46 ?3 . 08 D8Ο10 0. 933 0 . 009 - 0. 026 0. 050 D4 - 3 22 . 17 ?3 . 36 26 . 98 ?5 . 48 D10Ο9 0. 959 0 . 005 0 . 044 - 0 . 187 D3 - 1 20 . 43 ?2 . 78 24 . 87 ?5 . 14 D9Ο7 0. 829 0 . 183 - 0. 044 - 0 . 429 D1 - 4 11 . 47 ?1 . 54 13 . 41 ?2 . 16 D7Ο10 0. 933 - 0 . 103 0 . 192 - 0 . 033 D2 - 3 34. 5 ?4 . 45 41 . 34 ?7 . 55 D4 - 6 8. 57 ?1 . 54 9 . 79 ?9 . 50 D8Ο9 0. 983 0 . 047 - 0. 007 - 0 . 089 D6 - 5 24 . 65 ?3 . 15 31 . 18 ?6 . 01 D10Ο11 0. 930 0 . 004 - 0. 025 - 0 . 202 D5 - 3 11. 2 ?1 . 93 14 . 01 ?2 . 88 D11Ο9 0. 923 - 0 . 105 0 . 224 0. 017 D3 - 6 17 . 46 ?2 . 41 22 . 03 ?4 . 68 D4 - 5 31 . 42 ?4 . 27 38 . 00 ?7 . 33 3 D6 - 8 讨论 8. 83 ?1 . 00 10 . 64 ?1 . 76 5 D8 - 7 22 . 68 ?2 . 81 29 . 33 ?5 . 96 ( ) 李树深采用差异系数 C. D . ?1 . 28 及均数 D7 - 5 8. 47 ?1 . 11 10 . 36 ?2 . 21 差异显著性 2 种 方 法 对 8 个 区 域 的 标 本 进 行 了 分 D5 - 8 17 . 16 ?2 . 27 22 . 10 ?4 . 62 析 ,对其进行了亚种及居群的鉴定 ,也证明了不同地 D6 - 7 区的标本存在梯度变异及由于地理隔离而出现变异31 . 15 ?3 . 74 39 . 28 ?7 . 40 和分化的现象 。从图 2 中可以看出 ,各水系的标本D8 - 10 12. 4 ?1 . 93 15 . 57 ?3 . 83 在二维图上的分 布 混 杂 为 一 体 , 没 有 明 显 的 界 限 。 D10 - 9 17 . 72 ?2 . 56 22 . 09 ?4 . 05 同时也可以看出 ,闽江 、珠江 、九龙江及沅江除个别 D9 - 7 7 . 13 ?1 . 4 8 . 40 ?1 . 87 标本外 ,分散程度显著低于海南岛和长江水系 ,长江 D7 - 10 13 . 03 ?1 . 31 15 . 85 ?2 . 96 水系的个体尤为突出 ,几乎遍及整个二维图 。对海 D8 - 9 27 . 92 ?3 . 82 36 . 39 ?7 . 35 南岛和长江水系的标本进行独立分析时发现 ,它们 D10 - 11 14. 8 ?2 . 25 19 . 91 ?3 . 70 的标本在各测量距离上出现较大的差异 ,这也许就 D11 - 9 5 7 . 6 ?0 . 95 8 . 55 ?1 . 63 () 是李树深 1984所说的梯度变异 ; 此外 ,长江水系 表时并未参考中华纹胸 的文献 。地域较广 ,形态学特征虽受遗传因子控制 ,但是环境 因子的作用也不可忽视 ,水利工程的兴建 、水文的变 参 考 文 献 化都可能影响特征的稳定性 ,可能出现水域差异和 ( ) 1 褚新洛 ,郑葆珊 , 戴定远等. 中国动物志 硬骨鱼纲 , 鲇形目. 北 年间差异 。与此相反 ,珠江 、九龙江及沅江则相对稳 京 :科学出版社 ,1999定 ,个体之间的形态差异较小 。 2 Regan C T. Descriptions of three new freshwater fishes from China . Aun 种群的鉴定是研究和观察种群 ,估测种群丰度 ,() Mag Nat Hist , 1908 , 81 :120 张春霖. 中国鲇类志. 北京 :人民教育出版社 ,1960 以及科学管理渔业资源的基础 ,对于养殖业的选育 、 3 Rendahl H S. Eine neue art catturg Glyptosternum acs China . Zool Anz , 杂交和良种培育都十分重要 。因而采用较为准确的 4 1925 , 64 :307 方法或几种方法联合使用也就显得至关重要 。本文 5 ( ) ( ) Glypothorax f ukiensis Rendahl 新组合的种 李树深. 高臀纹胸 要是能结合染色体分析 、DNA 顺序 分 析 及 同 工 酶/ ( ) 下分类研究. 云南大学学报 自然科学版,1984 ,3 :63,69 蛋白质电泳分析等分子生物学手段 ,分析将会更为 Rainboth W J . The taxonomy systematics and zoogeography of hypsibar2 6 ( ) 准确 。关于中华纹胸 Glyptothorax sinensis Regan, ( ) bus , a new genus of large barbus Pisces , Cyprinidaefrom the Rivers of 2 4 ( ) 1908和 福 建 纹 胸 G. f ukiensis Rendahl , 1925 Southeastern Asia . California :University of California Press , 1996 Bookstein F B , Chernoff J r . Elder , Humphries J , et al . Morphometrics 的物种划分一直没有可以依据的标准 ,虽然李树深7 5 ( ) in evolutionary biology Special publication 15. Philadelphia : The acade2 () 1984认 为 福 建 纹 胸 的 臀 鳍 起 点 处 的 体 高 略 my of natural sciences of Philadelphia , 1985 高 ,但并没有显著性差异 。从我们对这 2 种纹胸 的 8 卢崇飞 ,高惠璇 ,叶文虎. 环境数理统计学应用及程序. 北京 :高等 分布区内采样分析看 ,福建纹胸 由于分布广 ,确 教育出版社 ,1988 实存在较大的梯度变异 ,而且这种梯度变异把中华 ( ) 9 胡国定 ,张润楚. 多元数据分析方法 纯代数处理. 天津 : 南开大 纹胸 等涵盖在内 。经分析 ,我们认为 , 福建纹胸 学出版社 ,1990 徐克学. 生物数学. 北京 :科学出版社 ,1999 10 其实是中华纹胸 的同物异名 ,福建纹胸 在发 Study on Species Validation f or Glyptot hora x si ne nse ( Regan) and G . f ukie nsis ( Renda hl) with the Method of Morphometrics 1)2)2)Xie Zhonggui Zhang E He Shunping ) 1(Huazhong A gricultural University , Wuhan 430070 , China ; ) 2)Institute of Hydrobiology , Chinese Academy of Sciences , Wuhan 430072 , China ( ) ( ) Abstract To explore the species validation of Glyptothorax sinense Reganand G. f ukiensis Rendahl , a principle analysis was conducted on 23 measurements of truss networks in 126 individuals collected from Yangtze Riv2 er , Pearl River , J iulongjiang River , Hainan Island and Minjiang River using the method of morphometrics. The pre2 liminary analysis result indicates that among the first four principle components there is no prominent difference . Therefore ,it should be regarded that the two species have no prominent difference in morphology and G. f ikiensis should be considered as the synonyms of G. sinense . Key words Glyptothorax , species validation , morphometrics , principle analysis ()责任编辑 :程为仁