學位論文
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Item 台灣產山椒魚的分類與阿里山山椒魚族群生態與族群遺傳研究(2008) 賴俊祥; June-Shiang Lai台灣的山椒魚屬於保育類野生動物，近年來全球兩生類下降及氣候的變遷，有關其分類及生態研究是必需進行的。在本博士論文的研究中，嚐試於探討(1)台灣現有山椒魚屬(Hynobius)的種類分類歸屬；(2)以阿里山山椒魚為生態研究對象，討論其微棲息地的需求與偏好；(3)估計阿里山山椒魚於阿里山地區的族群量，並估算其存活率，並以模型預測其族群變動；(4)阿里山山椒魚的族群遺傳結構。 我以形態及分子的資料來分析山椒魚的分類問題。我的結果顯示出在遺傳上有五個明顯的分群，而這五群在形態上亦是有區隔。採用演化種觀點，可以將這五群視為獨立的種類。其中三群分別對應於前人的發現，即台灣山椒魚、楚南氏山椒魚和阿里山山椒魚等三個有效種，另外二種則是新種。 阿里山山椒魚的分布調查共調查了阿里山地區36個林班地中共73個山葵田，在其中9個林班發現山椒魚，而這些地點共有的特色是緩坡及穩定的溪流。山椒魚的微棲地偏好則記錄山椒魚所使用的微棲地及研究地點中適合山椒魚棲息的微棲地的特性。分析顯示阿里山山椒魚偏好使用木塊作為遮蔽物，也偏好遮蔽物上長有苔類者。在遮蔽物下的基質方面，山椒魚偏好碎石基質，但避免使用植物根系組成者。山椒魚偏好使用基質的土壤pH值為中性者、高土壤溼度及適當的土壤硬度。 族群動態的監測以阿里山姐妹潭的阿里山山椒魚族群為標的。使用Jolly-Seber法估算每月的族群量在13至305隻之間。相較於前人的估算數量，此族群在這些年間沒有很大的變化。再以Cormack-Jolly-Seber model來估算此族群的存活機率及捕獲機率，得到成體及亞成體在研究期間的存活率為恆定值，分別是0.996及0.997，皆屬於高存活率。捕獲機率則是隨季節而變，捕獲機率顯著與溫濕度呈正相關。接著再使用族群投影矩陣來分析族群動態及決定此族群的成長率，估計的族群成長率為1.130，代表此族群為穩定且緩慢增長。族群成長率的敏感度及彈性分析都顯示成體的存活率是族群穩定最重要的速率。 阿里山山椒魚遺傳結構研究方面，以AMOVA分析顯示主要遺傳變異分配在山脈之間，但山脈內族群及族群內的遺傳變異也佔相當的比例。以不相合分布(mismatch distribution)分析顯示在阿里山山脈的族群呈現族群數量增加的現象。以Nested Clade Analysis分析顯示幾乎所有的族群都是有限基因交流。再以Bayesian coalescent approach來推論每一個主要clade的分歧時間，並初步推測其親緣地理關係。Item 臺灣產黑蒙西氏小雨蛙(Microhyla heymonsi)族群遺傳結構與親緣地理學研究(2009) 林彥博; Yen-Po Lin現今生物的族群遺傳結構，都受到過去歷史事件 (地質變動與氣候變遷) 及生物特性 (物種移動能力) 等因素的影響，綜合起來形成我們現今看到的生物族群結構的樣貌。藉由研究探討物種的親緣地理學，對瞭解一個物種的自然史是極為有幫助的。兩棲類動物一般被認為是遷移能力較差的脊椎動物類群，臺灣在地形結構上相當多樣，且與鄰近地區的地理關係相當密切，這樣高度的地形岐異度以及歷史上豐富的地質事件，是否會對臺灣兩棲動物的族群遺傳結果造成影響? 因此本研究利用分布在臺灣西南及東南部，中、低海拔的黑蒙西氏小雨蛙 (Microhyla heymonsi) 為材料，探討該物種的擴散能力以及臺灣的地質事件如何塑造其親緣地理關係。 本研究利用粒線體中的cytochrome oxidaseⅠ(COⅠ)部份序列來進行族群遺傳結構的探討。從全臺25個族群、181隻樣本，成功定序出181條COⅠ序列，總長625bp，由181條序列當中可釐出48條基因型。以基因型為操作單元建構親緣關係樹。結果顯示臺灣黑蒙西氏小雨蛙可分成兩個主要的系群，分別對應中央山脈以東及以西的族群，顯示中央山脈的確是會造成東、西部族群因地理隔離的效應而產生遺傳分化的情形。以中性演化理論檢測、Mismatch distribution、Nested Clade Analysis以及貝氏天際線點圖的結果顯示，在更新世時期，臺灣黑蒙西氏小雨蛙族群經過了快速擴張的事件，提供了一個生活在亞熱帶及熱帶地區的生物，受到更新世氣候變遷影響的例子。 在本次研究中取得國外6個族群，共20個樣本進行大範圍尺度的種內遺傳分化情形探討。結果顯示，分布於東南亞不同地理區間的黑蒙西氏小雨蛙族群的遺傳分化情形相當明顯，而臺灣族群與地理位置較接近的海南、貴州、越南北部的族群在親緣關係上較為接近，顯示東南亞地區複雜的地質事件與其本身的擴散能力，對於黑蒙西氏小雨蛙的族群遺傳結構上有著明顯的影響。本次研究在國外樣本上並無取得足夠的族群以及樣本數，因此無法討論臺灣族群的來源、族群間的散佈歷程以及各族群的族群變動歷史，未來將可朝著增加樣本數，進而闡明整個大尺度分布的黑蒙西氏小雨蛙族群的演化歷史。Item 台灣產溪狡蛛(跑蛛科，狡蛛屬)之族群遺傳及親緣地理關係之探討(2007) 羅英元地理隔離造成生物族群間的分化，一直是近年來生物學上亟欲探討的問題之一。台灣的中央山脈地形崎嶇且縱貫台灣，加上河流東西走向的切割，對於台灣許多物種而言都是天然的地理屏障。由於台灣的蜘蛛學研究處於剛起步階段，對於蜘蛛是否會因台灣地形的阻隔而有族群分化的現象，仍須進一步探討。溪狡蛛（Dolomedes raptor Bösenberg& Strand, 1906）為一中大型蜘蛛，廣泛分布於台灣中低海拔各地，平時不結網，棲息環境侷限於溪流、溪澗等有流水的環境。一般認為許多昆蟲和蜘蛛具有良好的擴散能力而較不易被地形所阻隔，但溪狡蛛由於生活環境侷限、加上沒有牽絲空飄的行為，種種特性顯示其擴散能力不佳，因此可能受到台灣地形隔離而影響族群間的交流，正好適合作為探討族群遺傳以及親緣地理的材料。 本研究利用粒線體中cytochrome oxidase subunit I（COI）部分序列來進行族群遺傳結構之探討，共分析了21個樣點、153隻個體，取得序列長度617bp，包括34個變異位點、23個基因型。由AMOVA分析得知台灣地區溪狡蛛的遺傳結構在族群間有顯著的差異，由neighbor-joining以及maximum parsimony親緣關係樹型圖皆顯示可將台灣地區溪狡蛛分為北部、中南部和東部三大系群，除了中部和南部、中部和中北部族群間的遺傳分化指數較低（FST = 0.10299~ 0.26042）之外其餘族群間遺傳分化指數都偏高，特別是東部與其他族群間的遺傳分化指數皆大於0.79，顯示台灣地區溪狡蛛族群間基因交流受到山脈和水系的阻隔而有類似台灣一些初級性淡水魚「區域性分化」的現象，表示溪狡蛛的分化模式和人面蜘蛛這類結網性、具有良好擴散能力的物種截然不同。中部和南部族群間的基因交流順暢，推測和中南部地勢平坦、水系複雜以及人工渠道的開鑿有關。 由minimum spanning network顯示東部族群是由北部擴散而來，且遺傳多樣性較低，推測過去曾受到強烈瓶頸效應和創始者效應的影響。 溪狡蛛大多分布在中央山脈以西且和生活習性相似的褐腹狡蛛少有共域棲息的現象，推測可能因為溪狡蛛較不適應東部湍急溪流、以及擴散到東部不易等因素所造成。溪狡蛛已有顯著遺傳結構的分化，因此棲地的保存仍為當務之急。