钝头蛇科系统分类与生物地理学研究

Due to highly conserved morphology, the taxonomy of Asian snail-eating snakes remains contentious and has been frequently revised. The geographic research of Pareatidae has not been conducted because of difficulties in species level discrimination. For the above reasons, to establish phylogenetic and interspecific relationships of Pareatidae become the key scientific problems should be solved. Integrative taxonomic approaches that combine morphological, molecular and other types of data are the best methods for describing species. Morphological and molecular data have complementary strengths and in combination can overcome weaknesses of single datasets alone. Multiple sources of data (e.g. morphology, DNA, ecology, geography) are needed to test and corroborate hypothetical species limits. This project aims to establish the first overall phylogenetic analysis of the family Pareatidae，and the molecular data presented here provide a robust and independent set of characers that clarify interspecific relationships. On this basis, we expect to determine the distribution and phylogeny of Pareatidae, and discuss the cause of this distribution pattern, the influence of geological events on it. The completion of this project is expected to address the following issue: 1) resolve major phylogenetic relationships in the Pareatidae, 2) estimate the timing of diversification events of main lineages, and 3) assess the impact of vicariance and long-distance dispersal in shaping the current distribution of species of Pareatidae.

由于钝头蛇科不同类群在外形、色斑以及鳞被特征上有很高的相似度，所以关于其种属划分长期以来一直存在争议。相应地以分类学为基础的生物地理学研究也难以开展。因此，厘清钝头蛇科蛇类属、种系统分类关系成为必须解决的关键科学问题。本项目拟综合应用比较形态学（体色斑纹、鳞被特征，形态测量、超微结构）、分子生物学（分别以线粒体基因与核基因片段为分子标记）、生态学（分布、海拔、植被结构、微生境、食性等）等方法，推断和厘定钝头蛇科蛇类各属、种的分类地位。在此基础上，根据钝头蛇科各类群的分布信息，确定其属、种的分布格局，并进而探讨此分布格局的成因，推测钝头蛇科蛇类的起源、演化以及地质事件对其分布的影响。本课题的完成，预期可阐明钝头蛇科各类群的系统发育关系，建立科学准确的分类系统并编制分类检索表；确定钝头蛇科蛇类各属、种的地理分布；揭示其可能的分布中心、起源中心和分化历程。

按照合同书要求顺利完成了本项目主要研究内容，取得了预期的成果。钝头蛇科蛇类之间各个宏观形态特征比较接近，所以在分类学上存在较多争议。根据宏观形态学、微观形态学、分子系统学研究成果，确定钝头蛇科蛇类可分为5属26种，其中含2个新属，2个被恢复的物种，4个新种。本项目研究结果支持恢复云南钝头蛇P. yunnanensis与广东钝头蛇P. kuangtungensis的有效性。支持现钝头蛇属分立为两个属：其中棱鳞钝头蛇P. carinatus与颈斑钝头蛇P. nuchalis构成一个属，其他钝头蛇属Pareas蛇类构成另一个属。支持现弱钝头蛇属Asthenodipsas分立为两个属。支持Pareas属建立4个新种。并认为主要在华东、华南、西南以及中南半岛北部的连片广大地区，存在一个“缅甸钝头蛇种组”，其既包含部分确定的物种，也应包含多个隐存种，是下一步研究的重点。根据野外考察及相关文献，确定了钝头蛇科蛇类各物种在世界的分布区域。对钝头蛇科蛇现分布格局做了历史生物地理推断，对台湾岛形成和发展的地质历史做了推断。总体上，分布越靠北的种类进化程度应越高。钝头蛇科Pareidae的起源中心可能在马来半岛和马来群岛，而钝头蛇属Pareas的分化中心应在中国西南。台湾岛上的钝头蛇种群应来自大陆，包括两个批次的迁入事件，还有一次迁出事件。项目已发表核心刊物论文3篇，普通刊物论文1篇，SCI刊源论文1篇。另有投稿SCI刊源审稿中的论文2篇，正在撰写的论文2篇。