中国科研人员揭秘神奇温泉蛇：与青藏高原的形成和隆起关系密切

　　世界上大多数蛇类都生活在热带或亚热带地区，为什么神奇的温泉蛇长时间生活在高地，在高原隆升和冰河期剧烈的气候变化中幸存下来呢？ 10月13日，记者从中科院成都生物研究所获悉，《科学》杂志新闻栏目近日以《SecretsofTibet’shot-springsnakesrevealed》为题，报道了中科院成都生物研究所李家堂研究小组的温泉蛇系列研究成果。 我国科研人员的研究表明，温泉蛇的起源和演化与青藏高原的形成和隆起有密切关系。

　　据介绍，2015年后，李家堂研究团队聚焦温泉蛇高原极端环境适应与演化机制研究，2018年首次发布西藏温泉蛇基因组草图，揭示了温泉蛇属物种适应高原低氧和强紫外的遗传机制。 在此基础上，我国科研人员结合行为学，比较基因组学及膜片钳实验等技术方法，进一步揭示温泉蛇温度感知能力的进化遗传机制。 基于更新的高质量基因组，我国科研人员开展了西藏温泉蛇和四川温泉蛇的群体基因组学研究，为其保护提供了重要的科学支撑。

　　青藏高原具有气候寒冷、氧含量低、紫外线强等特点，对生活在高原上的动物来说是巨大的挑战，同时也是研究动物适应高海拔环境的天然实验室。 迄今已有人类、牦牛等恒温动物适应高原环境的遗传机制研究，但对变温动物的研究不足。 温泉蛇是揭示变温动物高海拔适应之谜的好动物模型。

　　温泉蛇属是我国特有珍稀保护物种，国家级保护动物，也是世界海拔最高的蛇类群之一，均生活在青藏高原海拔3500米至4400米的地区。 世界上大部分蛇类生活在热带或亚热带地区，高原的寒冷环境不利于蛇类的繁殖。 温泉蛇作为世界上海拔最高的蛇类群之一，又能在高原隆升和冰川期急剧的气候变化中生存，这必然意味着它具有特殊的温度适应策略。

　　我国科研人员结合野外调查和文献调查，整理高原地热资源及温泉蛇分布信息，发现温泉蛇高度喜爱温泉生境。 趋热行为学实验表明，与其他两种低海拔蛇类相比，温泉蛇能更快地定位于高温区，且对高温区表现出较强的偏好，说明温泉蛇具有高效的温度感知能力。

　　温泉蛇的起源和演化与青藏高原的形成和隆起有密切的关系。 中国科学家还开展了西藏温泉蛇群体基因组学研究，探索了该物种的群体遗传结构、种群历史动态，以及对群体分化起作用的地理、气候及微环境等驱动因素。全基因组SNPs分析显示，西藏温泉蛇遗传分为3个类群，按地理分布定义为西部、中部和东部类群，其中西部类群与其他两者遗传差异最大； 尽管存在分化，群体间仍广泛存在基因流动。 其中，中部类群由于地理位置的特殊性在一定程度上承担了东、西部类群基因交流传递的作用； 西藏温泉蛇种群历史动态研究提示，气候因素、地理格局及温泉微环境的差异对促进分化和形成分布格局具有重要作用。

　　此外，作为国家重点保护物种，我国科研人员还分析了西藏温泉蛇的遗传多样性等内容。 结果表明西藏温泉蛇具有较低的基因组杂合度、较高的近交系数及遗传负荷，西藏温泉蛇染色体结构变异分析也反映了该物种较低的多样性水平。 研究成果可为西藏温泉蛇及其他高原物种保护战略的制定提供科学支撑。