【台灣紅皮書】稀有活化石南湖山椒魚 面臨全球暖化等世紀性挑戰 | 台灣環境資訊協會-環境資訊中心

【台灣紅皮書】稀有活化石南湖山椒魚 面臨全球暖化等世紀性挑戰

2018年05月07日
作者:王作城

比恐龍還早演化出來的山椒魚,是少見的活化石,牠們喜歡低溫潮濕的環境;位於亞熱帶的台灣,本來似乎不是牠們理想的棲地,但是由於連綿高聳的山脈,台灣因而成為山椒魚在北半球分布的最南界。

在台灣,對於溫濕度要求嚴苛的山椒魚,幾乎只能生存在海拔2000公尺以上的高山地區。其中南湖山椒魚(Hynobius glacialis)更只在南湖圈谷及其附近有發現紀錄,數量本極其稀少,再加上登山客的干擾及全球暖化的衝擊,生存條件艱困,因此在《2017台灣兩棲類紅皮書名錄》中被列入極危等級。

僅棲息在南湖大山周圍,數量極其稀少的南湖山椒魚。圖片來源:游崇瑋(發布於臺灣生命大百科,CC BY-NC 3.0 TW)。

DNA鑑定與外形比對 辨明南湖山椒魚的物種身世

台灣目前有五種山椒魚的紀錄,分別為南湖山椒魚、觀霧山椒魚、阿里山山椒魚、台灣山椒魚,以及楚南氏山椒魚。然而早期由於欠缺系統性的調查研究,並未調查發現及辨別出南湖山椒魚與觀霧山椒魚,直到十多年前,才由台灣師範大學生命科學系教授呂光洋與已故的賴俊祥博士,使用DNA鑑定技術及外形比對,發表出這兩種新種[註1]

呂光洋教授表示,台灣的山椒魚因為棲息地受到高山地形阻隔,產生適應演化,故外型上明顯有所差異。如阿里山山椒魚體色偏深褐色、楚南氏山椒魚身上有大斑點、台灣山椒魚體色偏灰黑、觀霧山椒魚體色偏黑褐且尾巴較短,相較之下,南湖山椒魚身體則較為細長,背部有淺黃色或黃褐色的不規則細斑。因為外形有所分別,師大的研究團隊才決定使用DNA定序技術,讓新物種的確認有更可靠的證據。

南湖山椒魚主要棲息於開闊環境的石頭下。圖片來源:游崇瑋(發布於臺灣生命大百科,CC BY-NC 3.0 TW)

因隔離效應演化成台灣特有種 並具有特殊的繁殖適應策略

台灣的山椒魚都是冰河孑遺物種,南湖山椒魚學名的種小名”glacialis”就是「冰河」之意。上次冰河時期,全球氣溫下降,山椒魚得以分布到較南邊的緯度。當冰河時期結束後,海平面上升,淹沒亞洲大陸和台灣島間相互連結的陸橋,山椒魚無法隨著環境溫度的升高向高緯度地區撤退遷移,只好向本島高山尋找新的避難棲地,也因此與鄰近的外界地理環境隔絕,族群之間不易有接觸交流機會,產生隔離效應,進而獨立演化成為特有種。

南湖山椒魚與其他四種台灣特有的山椒魚棲息在高海拔地區,由於棲地、食物、適合活動的空間皆極為有限,繁殖不易,故經由長期演化適應之後,採取「重質不重量」的生殖策略。不同於蛙類常見的大量產卵,山椒魚一次繁殖僅產下兩個卵莢,不超過四十顆卵,卵粒極大、卵黃極多,可提供大量營養給胚胎發育,讓幼體一孵化便有基礎的生活能力,且如成體一般,不像蛙類的變態過程明顯。此外,山椒魚具有護卵的行為,這也是讓其後代能在高山上存活下去而演化出來的繁殖策略之一。

21世紀的挑戰 全球暖化與登山客干擾

目前山椒魚面臨的威脅,主要是適合的棲地呈現不連續狀態、全球暖化及登山客的干擾。

棲地不連續分布狀態可說是台灣的山椒魚與生俱來的宿命,因為需要棲息在低溫潮濕的環境,所以對棲地要求極高。加上地形阻隔限制,本來就不易遷徙之生物特徵,使其族群容易被分割成許多個小族群,且小族群之間難有接觸交流機會,造成近親繁殖,降低遺傳多樣性。

此外,棲地不連續也讓山椒魚對於全球暖化的適應力大幅降低。棲地之間相距過遠無法交流繁殖,只要多個棲地同時消失,幾乎就可以宣告山椒魚族群的滅亡。而全球暖化導致的降雨強度大幅提高,讓山椒魚生存的高山陵線常常遭受山崩或土石流的威脅。而全球暖化常帶來的暖冬或乾旱,也可能讓高山雪水不足以為繼,斷了山椒魚生存的命脈。

至於登山活動帶來的干擾,則是近年來才出現的問題。隨著民眾對山椒魚的認識增加,出現專門為了尋找山椒魚而上高山的活動。民眾往往在翻開石頭尋找山椒魚後,並未把石頭放回去,破壞了牠的棲地,成為山椒魚存活一大威脅。呂光洋教授表示,他在今(2018)年三月中旬去合歡山尋找山椒魚時,便看到許多石頭有明顯被翻動破壞過的痕跡。

大眾教育常是把雙面刃,若民眾增加對山椒魚的認識,明白山椒魚現在受威脅的狀況,可能會選擇不去干擾牠。然而,也可能產生像山椒魚觀賞團這樣的負面效應,反而提高山椒魚的生存威脅。

山椒魚調查研究及保育工作難度高 行政機關的態度是關鍵

在山椒魚研究上,因受到高山地形的限制,調查研究難度較高。南湖圈谷的生態環境本就相當脆弱,更非一般人能進去的地點。「光是進去南湖就要五天,還要一個一個石頭翻開找,翻了五十個、一百個可能都還沒有任何發現,相關研究資料當然少。」

山椒魚的棲地多在深山,研究人員已不易進入,遑論是開展保育工作。但人工繁殖也不是保育的解方,因為實驗室與外在自然環境差異頗大,就算在實驗室裡成功繁殖,也完全無法確保山椒魚在野放後能適應野外生活。所以最好的保育方法,便是無為而治,讓牠們安居在原本的棲地中。「不干擾便是對南湖山椒魚最好的保育方式。」

物種保育的第一要務,便是長時間的調查研究及資料收集,尤其以南湖山椒魚及台灣其他山椒魚物種而言,若要追蹤暖化對牠們造成的衝擊,更加需要長期追蹤調查,任何長達二、三十年的調查研究資料,都是最基本的門檻。也因此,受限於經費資源,無法期待由少數教授或是研究者自行完成,一定需要行政機關之主導負責,於是目前南湖山椒魚研究的最大關鍵,繫乎行政機關的態度與協助。

南湖山椒魚

學名:Hynobius glacialis

分類:動物界>脊索動物門>兩生綱>有尾目>山椒魚科>小鯢屬>南湖山椒魚

生態習性:目前發現地區集中在南湖圈谷周圍,海拔3000至3500公尺處,棲息於高山凍土地區,白天會在溪流旁的石塊下休息,為台灣的山椒魚中體型最大者,其族群數量與分布點均極為稀少。另由於棲地可及度低,相關調查研究資料較為缺乏。

保護等級:並未列入IUCN紅皮書,在台灣紅皮書中列為極度瀕危(CR)。

[註1] Lai, J.-S., Lue, K.-Y., 2008. TWO NEW HYNOBIUS (CAUDATA: HYNOBIIDAE) SALAMANDERS FROM TAIWAN. Herpetologica 64, 63–80. doi:10.1655/06-065.1

※ 本文與 行政院農業委員會 林務局  合作刊登