西太平洋與東熱帶太平洋海域泛熱帶斑海豚 族群變異與地理親緣關係 姚秋如 指導教授:林曜松博士、周蓮香博士 研究目的 結論 在本研究中，希望利用粒線體DNA的控制區序列片段與頭骨型態兩種特徵，探討西太平洋與東熱太平洋的五個海域中，泛熱帶斑海豚的地理變異、族群遺傳多樣性、族群分化與地理親緣關係；並推估其族群分化的可能機制。擬探討的問題如下： 1.台灣及鄰近海域泛熱帶斑海豚族群遺傳多樣性與地理親緣關係。 2.西太平洋與東熱太平洋海域泛熱帶斑海豚頭骨型態的性別與地理 變異。 3.西太平洋與東熱太平洋泛熱帶斑海豚族群的分化的狀態，與造 成族群分化與地理親緣關係的可能機制。 1.由粒線體DNA控制區序列，探討台灣海域之泛熱帶斑海豚的族群遺傳結構與多樣性發 現，位於亞洲大陸棚的台灣海峽淺水域與大陸斜坡陡降的台灣東部深水域的泛熱帶斑 海豚族群，彼此之間並無顯著分化，可視為單一的保育經營單位。 2.東、西太平洋海域間之泛熱帶斑海豚頭骨型態，在性別與地理變異都有顯著的不同。 西太平洋區的日本與台灣海域的海豚頭骨具顯著的兩性雙型，與前人在東熱帶太平洋 海域所研究的結果相似。整體而言，雄性海豚擁有較大而粗壯的嘴喙、腦室與鼻腔通 道；兩性頭骨的差異反應雌、雄海豚不同的成長、生殖策略、與相異社會行為模式。 台灣、日本與東熱帶太平洋三個海域的泛熱帶斑海豚具有顯著的地理變異，而其地理 變異可能受海洋環境因子更勝於地理距離的影響。 3.利用粒線體DNA控制區序列資料，估算東、西太平洋區的五個海域之泛熱帶斑海豚族群 的分化與地理變異，並推測族群變動史。由AMOVA 分析顯示東西太平洋區的五個族群 有顯著的地理分化。而巢式支序分析發現，共有六個階層支序呈現地理-遺傳顯著關 聯，推測造成五個太平洋海域泛熱帶斑海豚之地理-親緣關聯的族群變動史，可能是長 距離的殖入、大範圍族群擴張、族群間的碎裂式分布或是長地理距離所造成的隔離。 材料與方法 採樣地點 結果 Copyright 1995 Macmillan Magazines Ltd. MSN NJ Tree AMOVA NCA ANCOVA MANCOVA CDA 圖一 泛熱帶斑海豚頭骨標本的採集海域與各區的標本數。ETP：東熱帶太平洋; Phi-Bas：菲律賓海盆; ECB：東卡羅萊納海盆；Japan：日本；Solomon Is.：所羅門群島；Taiwan：台灣。 圖二 台灣、日本、與東熱帶太平洋雌(左)雄(右)海豚在第一與第二典型判別變數軸的典型分數分布圖。樣區標示 ETP：東熱帶太平洋; JP：日本TW：台灣。 圖三 5個族群64隻泛熱帶斑海豚之30個mtDNA單套型所構成之巢狀支序網路結構，以及15個一步階支序的劃分關係圖。方型內C2單套型為TCS分析後所認定最接近祖先型之單套型，其餘單套型依其出現頻率以不同大小之圓形表示，最大圓形>6隻個體、中圓形介於2-6個體，小圓形為1隻個體。右上與右下分別是二步階與三步階支序的劃分關係圖。 謝詞 感謝台灣大學生態與演化生物研究所鯨豚實驗室的同仁們，長期在野外工作上的協助與支持。這個研究的完成，歸因於許多人士的付出，包括成功大學王建平老師、國立自然科學博物館蒐藏研究組陳彥君小姐、中國大連海洋水產研究王丕烈教授 、東京科學博物館山田格研究員與其實驗室人員、美國國家漁業署西南漁業中心的Dr. S. Chivers 與Miss K. Robertson 協助樣本的蒐集；花蓮師範學院楊懿如博士在長期研究過程中指導與支持、台灣師範大學李壽先老師與吳立偉學弟在實驗與資料分析上的指導與協助，農委會與國科會計畫經費支持，在此致上誠摯的謝意。