我也來分享一個最近關注的新領域──地景遺傳學(landscape genetics)
這是一個2003年被定義出來的新興學門,不過在二十世紀末就有很類似的研究出現,
其實骨子裡就是傳統族群遺傳學,但加入了地景生態學(landscape ecology)的分析方法
,使我們可以更細緻地探討地景之特性如何影響微演化過程。
Ste'phanie Manel等人2003首度定義landscape genetics的文章:
http://webpages.icav.up.pt/ptdc/BIA-BIC/110587/2009/Papers/21.pdf
傳統族群遺傳學雖有較長久的理論建構,並也會探討空間分布的模式,但其數學模型往
往將空間的異質性簡化為單純的距離與維度(這就已經挺難懂了),例如描述因距離隔離
而產生遺傳分化(所謂的Isoltion by distance, IBD)的「stepping-stone model」,
就可以用許多種維度來描述(甚至可以不用整數的維度,例如生物分布可能是二維或三維
,但在風向或地形的作用下,可能在散佈配子時,傾向一維式的傳播)。
另外,傳統族群遺傳學也尚無法討論空間元素的「品質」,此在野外族群的分析中,尤
其是在複雜地景中的生物族群,不容易探討實際影響族群遺傳結構的因子。往往只能在
文章的討論中用相對主觀的方式來推測。
相對地,地景生態學的研究方法提供了族群遺傳學較貼近真實的模板。例如我們用地理
資訊系統(GIS)建立許多環境圖層後,透過分析哪些環境因子影響生物分布,可建立生物
棲位偏好的模型,這時候如果再用族群遺傳資料建立一個圖層,就可以將兩者進行迴歸
分析,討論什麼地景元素影響了遺傳結構。
常討論的議題諸如;那些因子造成族群分化?(森林破脆化?人為土地利用?),或生物
的基因流(gene flow)都是透過那些路徑進行?(最小成本路徑分析)等等保育上的議題。
數年間,地景遺傳學已累積了數百篇文章,很多都針對人為的土地利用和棲地破碎化來
進行研究,讓族群遺傳學更加能應用在保育和經營管理上。
台灣唯一在做相關研究的可能只有東海大學林良恭老師的團隊,而且目前都只能針對
囓齒類動物,例如松鼠來做一些實驗性質的研究,還沒有真正貼近重點保育物種。
主要原因是我們對於基礎知識的掌握還不足夠,例如抓動物採樣就是非常麻煩的動作,
而一些微棲地的資料也難以從衛星影像獲得,所以到頭來,常跑野外,進行實地的觀察
還是一切研究的基礎。
王豫煌等人(林良恭老師的博士生)在苗栗三義做刺鼠的研究:
http://www.forest.gov.tw/public/Attachment/98199354171.pdf
該研究先前發表在 Landscape ecology,可對照閱讀:
http://biology.thu.edu.tw/files/writing_journal/12/49_160e7fc3.pdf
另一個碩士生做的松鼠研究:
http://thuir.thu.edu.tw/retrieve/5410
雖然刺鼠和松鼠沒有什麼保育上的急迫性,不過這些研究提供了新的視野,讓我們知道
其實可以把地景和遺傳資料應用在土地利用決策上,像高公局的報告就常引用這個研究。
相信在遺傳資料越來越容易取得、地理資訊系統越來越完備的未來,會有更多更重要的
研究產出。
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