作者:彭丽 来源:中国科学报 发布时间:2015/2/9 10:35:28
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中国两栖动物系统学研究团队:五十载耕耘结硕果

“中国两栖动物系统学研究”团队获得2014年度国家自然科学奖二等奖。

■本报记者 彭丽

“这是一些污秽的动物……它们具有冰冷的身体、暗淡的体色、软骨的骨架、不停转动的眼睛、难闻的气味、刺耳的叫声、肮脏的栖居地以及可怕的毒液……因而造物主没有尽力去造出太多的这种动物……”瑞典博物学家卡罗勒斯·林奈在其著作《自然系统》中给两栖动物贴上了许多令人讨厌的标签。

然而,这些动物对中国科学院成都生物所中国两栖动物系统学研究团队来讲却可爱至极。“它们是大自然的朋友,帮助人类清理害虫,平衡生态、指示环境。”已步入耄耋之年的费梁研究员与两栖动物打了53年的交道,在他的带领下,团队历经半个世纪潜心研究,首次完成了国家级两栖动物物种编目,全方位展示了各物种的生物学信息,填补了国内空白,并由此获得2014年度国家自然科学奖二等奖。

三代接力

1961年,费梁和叶昌媛从四川农业大学畜牧专业毕业分配到中科院成都农业生物研究所(现在的成都生物所)工作,后来结为夫妻。刚入职,所长黄国英便给他们下达任务,到四川医学院工作,师从刘承钊院士和胡淑琴研究员研究两栖动物,随时准备回所接班挑大梁。

费梁和叶昌媛开始大量阅读相关文献资料,自学动物分类学、胚胎发育及脊椎动物比较解剖学,并通过野外采集、整理和鉴定标本,快速对两栖动物有了直观认识。两年后,费梁夫妇已可以独立开展工作。随着对两栖动物的分类鉴定、生活习性、地理分布等基础知识的熟悉和集累,费梁开始慢慢喜欢上了这一研究领域。

“刚开始只是想做个好学生,突然有了干好这项事业的冲动。”费梁暗暗为自己定下了一个目标,不仅要继承老师的衣钵,更要在学习和实践中有所突破和不断创新。

“文革”期间,所里许多科研工作都停了下来,但费梁和叶昌媛却一直坚持边学习边科研。上午政治学习,下午躲进办公室跟着老师学解剖。功夫不负有心人,费梁在蛙类外部形态、骨骼解剖、胚胎发育等方面取得了新进展。他和团队编写的《中国两栖动物系统检索》,在上世纪80年代还是业内人士野外考察的必备工具书。

1990年,有了近三十年知识储备和科研实践的费梁在传统蛙科和小鲵科高级阶元的分类方面取得了重大突破,开拓性地打破持续近一个世纪的传统蛙属旧的分类系统,建立和完善了引起全球同行广泛关注的新分类系统,其中包括发表两个新亚科,10个新属(新亚属)和一些新种,并恢复多个属名。

1993年,费梁团队获得了国家自然基金委、中国科学院重大项目等的资助。随着课题的增多,人手开始捉襟见肘。彼时,研究室正筹划着恢复招收研究生,江建平和谢锋被费梁夫妇收至门下研究两栖动物。

作为中国两栖动物系统学的主研者,费粱夫妇、江建平和谢锋先后发表了多个新属和新种,编撰了《中国动物志(两栖纲)》《中国两栖动物检索及图解》《中国两栖动物彩色图鉴》等专著,并在小鲵科、蛙科、叉舌蛙科、角蟾科等类群系统发育研究领域中取得了可喜成绩。

忘我付出

半个世纪以来,三代研究者几乎走遍了全国各省区市。通过野外调查,团队获得了大量一手资料,测定了1.1万余号标本,获得了17万余个形态量度数据,新增标本4万余号、组织样本1万余号。不仅丰富了成都生物所馆藏标本,完善了资源数据库建设,还为学科发展奠定了扎实的基础。

每年,团队都会花上半年左右的时间进行野外调查。“90年代之前野外调查最大的困难集中在吃、住、行。”费梁回忆起1962年在二郎山的一次科考,每天要上下山两次,来回30多公里。由于饥饿,费梁和同事在爬山途中累得虚脱,一点力气都使不上来。

情况更糟糕的是,由于没有交通工具,还得自己背着行李徒步到达采集点,白天熟悉环境,晚上再捉动物,正常返回通常都在晚上12点以后。回到驻地,费梁和同事还要将采集好的标本处理好再睡觉。在海南大里村科考时一天最多只能睡上三四个小时。

“外出是为了工作,再艰苦都必须坚持。”费梁说,还有一次,他和同事靠着一床毛毯在西藏波密露营了10天。那些日子时断时续下着小雨,离开的时候,费梁扯掉毛毯,发现他俩的体温把地面烘干了一大块,其余地方还是湿漉漉的。

其实,不止野外调查,室内研究也会有许多无法想见的困难。由于骨骼对定义种以上高级阶元,了解动物的骨骼结构,对探讨动物亲缘和遗传进化关系具有非常重要的意义,因此动物解剖成为研究中非常重要的一个环节。有的蛙仅有拇指大小,其骨骼比大头针还细,费梁曾连续几个月在双目解剖镜下工作,并手绘解剖图,结果导致眼球视网膜脱落。

视网膜修复好后费梁又迅速投入工作,他把主要精力倾注于《中国动物志(两栖纲)》的编写。“即使视网膜有再脱落的风险,我也不能停止工作。”费梁告诉《中国科学报》记者,编写动物志是老师的遗志,他有责任坚持完成。

累累硕果

2006年至2009年,《中国动物志(两栖纲)》的上、中、下卷相继出版,这本凝聚了三代人心血的专著,第一次最全面、最系统记述了我国已知的全部两栖动物物种,并以大量图片全方位展示了它们的物种特性,成为我国两栖动物资源的“国情报告”。

曹文宣院士等国内专家学者称,两栖动物志引起了全球两栖类的分类革命,提示了后续研究的方向,也是促进研究发展的基石。俄罗斯科学院院士Ananjeva Natalia则表示,该著作权威性地展示了中国的两栖动物,在推动世界两栖动物的研究及其相关学科的发展中发挥了巨大作用。

据费梁介绍,三代人所做的科研工作主要集中在区系调查与分类研究,专科专属的系统发育研究以及两栖动物国家级编目。“我们在师承两栖动物区系和生活史研究基础上,从解剖、胚胎、行为、生态、生化电泳等方面对两栖动物进行了综合研究,提出了若干创见。”费梁说。

该项研究创建和完善了两栖动物形态鉴别标准和分类体系,揭示了我国两栖动物丰富的多样性和科属间的系统发育关系,阐明了东喜马拉雅—横断山区及中国中部山区是我国两栖动物的形成和分化中心,并构建了形态特征的定性和定量判定标准,为两栖动物系统与进化生物学以及相关学科发展奠定了重要分类学理论与方法基础。

目前,这些成果已广泛用于环保部门的生物多样性保护计划的制定、物种现状评估,各级渔政部门的保护与管理和行政执法,海关和林业公安执法检查,以及在自然保护区建设中为两栖动物的物种鉴别、种群现状的了解及其保护等多方面。

尽管该成果获得了国家自然科学奖二等奖,但费梁夫妇并没有因此停止工作,依旧延续着退休后的两点一线生活,每天在办公室从早上8:30一直工作到晚上8:30。而作为成都生物所两栖爬行研究室副主任的江建平也在为未来谋篇布局。他计划着为我国两栖动物物种建立起完整的生命之树,并将两栖动物区系分类、系统发育、行为生态、结构功能等研究推向深入。

《中国科学报》 (2015-02-09 第7版 学人)
 
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