破解“鸟中大熊猫”人工繁育密码！师大科研团队与绿尾虹雉的故事
近日，央视网、新华社和人民网等主流媒体相继报道西华师范大学生态研究院周材权教授团队与四川蜂桶寨国家级自然保护区管护中心合作的绿尾虹雉人工驯养繁育工作取得重大进展。2024年，3对绿尾虹雉繁殖组合共产蛋13枚，其中受精11枚，成功孵化出9只雏鸟，受精率和孵化率分别达到85%和82%，首次繁育出绿尾虹雉子四代。受精蛋数量，受精率、孵化数量均创该中心人工繁育绿尾虹雉历史最高纪录。
让我们走进周材权教授团队，一起聆听“鸟中大熊猫”保护研究背后的故事。
▲研究团队部分成员合影
“助力破解‘鸟中大熊猫’人工繁育密码”
▲绿尾虹雉（雄）
它头戴“绿冠”，羽色华丽、叫声婉转，俯冲滑翔技艺绝妙，有“鸟国皇后”之称；它并非寻常“山鸡”，而是《山海经》中传说常伴西王母身侧的信使“青鸾神鸟”原型；它与大熊猫同期发现，是中国特有鸟类，也是国家Ⅰ级重点保护野生动物，野外现存数量仅在6000-10000只，被誉为“鸟中大熊猫”。
▲绿尾虹雉（雄）
这一隐秘而绚丽的鸟类便是绿尾虹雉，“研究保护这一物种不仅有观赏和科普教育的价值，还具有重要的科学研究价值和极高的生态保护价值，”西华师大绿尾虹雉研究团队负责人、生态研究院院长周材权介绍，绿尾虹雉是高山草甸生态系统中的伞护物种，通过对其生态习性、种群分布和遗传多样性等方面研究，可以深入了解高山生态系统的结构和功能，为生态保护提供科学依据。
如此稀少又珍贵，那该如何拯救保护，增加绿尾虹雉的种群数量呢？
▲绿尾虹雉雏鸟
人工繁育是国际公认拯救濒危动物的有效手段。自1992年起，蜂桶寨国家级自然保护区管护中心就开始绿尾虹雉人工驯养繁育。那一年，周材权师从“大熊猫之父”胡锦矗教授，正在四川师范学院动物学专业读研一。6月的某天，时任蜂桶寨保护区负责人的杨本清来到学校，请教胡锦矗教授如何喂养野外救回的绿尾虹雉，一旁的周材权第一次听说有单位要饲养这个物种，自此埋下了好奇的种子。2001年，从南京师大博士毕业后，周材权回到母校西华师大，十年来，他对绿尾虹雉一直念念不忘，面对这一世界上最漂亮、最难饲养繁育，也是笼养繁育记录最少的高山雉类，周材权下定决心开始啃这块硬骨头。
▲研究团队在野外开展绿尾虹雉样线调查
2008年，周材权带领研究生与蜂桶寨自然保护区合作，正式对笼养绿尾虹雉的人工驯养繁育开展科学研究工作。曾思敏是周材权第一名从事绿尾虹雉驯养繁育研究的硕士生，“周老师说很多鸟类的信息交流主要靠视觉和听觉，于是我将笼养绿尾虹雉鸣声行为特性研究作为本次实验的核心，”曾思敏回忆道。5·12地震后没多久，她就走进了这个海拔1900多米的蜂桶寨保护区大水沟保护站，每天天没亮就起床，到笼舍架好摄像机和录音机，采集绿尾虹雉的鸣叫声，尝试通过计算机声谱分析技术解析求偶鸣叫，寻找、播放影响求偶成功率的正反应鸣叫，以刺激绿尾虹雉发情、交配。
▲研究团队成员在野外调查
“对鸟类来说，影响性腺发育很重要的信号是光周期，绿尾虹雉作为季节性繁殖的高山雉类，在笼养状态下其繁殖很可能对光照具有更强的依赖性，”周材权多次对研究生强调。繁殖前期和繁殖期增加光照能否改善绿尾虹雉的繁殖性能？揣着这一问题，2015年，在四川省科技厅的支持下，周材权带领团队成员陈冬梅副教授及研究生何松再赴保护区，首次在笼养环境下开展补光实验，初步探索了补充光照对绿尾虹雉繁育的影响。“实践证明，这个方法很有效，正常情况下4月中上旬才产蛋的绿尾虹雉提前20多天就开始产蛋了，”周材权笑着说。说明适当的人工补充光照可以使笼养绿尾虹雉产卵早、产卵期延长、卵质量增加、受精率提高。
▲研究团队与蜂桶寨保护区座谈研究绿尾虹雉保护等问题
一个人可能走得快，但一群人才能走得更远。2017年，在学校大力支持下，周材权以生态研究院科研人员为基础，发挥平台和学科优势，组织成立校级科研机构“四川省野生动物救护与繁育研究中心”，充分利用西华师范大学野生动物保护研究的专业人才、技术力量以及实验室条件，解决绿尾虹雉驯养繁育中的重点需求和紧迫问题。
为针对性解决绿尾虹雉驯养繁育中疾病防控难度大、自然交配困难、受精率低等瓶颈问题，2022年，西华师大与蜂桶寨管护中心联合组建了以周材权为负责人，由生态研究院张龙、王彬、徐小钦，和生命科学院吴邦元等博士为主要成员的“四川宝兴绿尾虹雉保护与研究中心博士工作室”。
▲周材权教授
博士研究团队带领研究生持续进行了大量的行为学观察、繁殖标记物变化分析和种群遗传多样性的研究，确认笼养绿尾虹雉自然交配困难的主要原因在于母雉不接受公雉的求偶行为，并通过不断摸索尝试，形成一套可大幅提升自然交配成功率的外部刺激方法，从根本上解决了绿尾虹雉自然交配的障碍。
据悉，为确保繁育成功的延续性，团队正在探索人工繁殖技术，目前已实现个体的无损伤采精，计划明年尝试开展人工授精实验，力争取得进一步突破。
▲绿尾虹雉幼鸟
“有效解决笼养绿尾虹雉疫病防控难题”
个体健康是其种群繁衍复壮的根基，绿尾虹雉种群数量本就稀少，是36种珍贵稀有种之一的抢救性保护珍稀濒危野生动物，如何确保现有笼养种群稳定维持？如何增强其对疾病的防御能力？如何防控人工饲养种群的疫源疫病？……这些都是该物种研究保护的关键问题，也是难题，在绿尾虹雉的疫病防控上，周材权教授团队也曾走过一段曲折的路。
▲夹金山上的野生绿尾虹雉群体
“出现了接连感染现象，一只幼年绿尾虹雉的生命受到严重威胁。”2018年末的某天，来自蜂桶寨管护中心的消息像寒冰般击中了团队成员的心。当年保护区绿尾虹雉人工饲养种群共16只，其中费尽艰辛人工孵化出的5只幼年笼养绿尾虹雉竟全部感染痘病，而这种疾病也曾是导致其它多个笼养绿尾虹雉种群消失的重要“杀手”之一。
当即，西华师大生态研究院白文科博士、张龙博士、杨炜蓉博士和徐小钦博士4人连夜驱车从南充奔赴保护站，对染病绿尾虹雉展开紧急救治。“到现场看到情况很不妙，染病个体都不同程度出现眼睛睁不开、皮肤溃烂等现象，其中一只个体喙部周围因溃烂严重近乎脱落，”张龙回忆道。根据绿尾虹雉痘病毒感染情况，研究团队推测吸食个体血液的鸡虱是本次痘病传染的元凶，于是马上进行根治，迅速切断传染源防止再扩散，这是研究团队到现场下的第一步棋。争分夺秒，与时间赛跑，团队综合个体的临床发病特点、粪便及遗传特殊性对症下药，痘痂清除、患处涂抹聚维酮碘、喂服中成药制剂、注射抗病毒药剂、补充营养液……经过数天24小时不间断精心护理和跟进治疗，所有患病个体全部恢复健康，成功维持笼养绿尾虹雉种群数量稳定，团队成员们都松了一口气，“悬着的心终于放下了。”
▲绿尾虹雉（雌）
“现在我们在笼养绿尾虹雉疫病防控这块做得还不错，基本杜绝了疾病的发生。”周材权欣慰道。在前期研究观测和实践尝试的扎实基础上，研究团队在制度订立、环境改善、健康体检等方面做了全方位改善。不仅系统梳理并制定了绿尾虹雉从幼年、青年到老年的全生命周期管理制度和科学饲养规范，还为保护中心指导修建了一条消毒通道，采取严格消毒措施，有效阻止病原微生物的传入和扩散。同时，博士工作站成员每个季度会定期前往保护区，为绿尾虹雉有针对性开展不同项目的健康检查，体表有无寄生虫、监控行为有无异常、生长期体重有无增长、繁殖期采集粪便检测有无病毒等等，将疫病扼杀在萌芽状态。
▲夹金山上的野生绿尾虹雉群体
这在绿尾虹雉人工饲养繁育全过程、各环节竖起的一道道坚强防护盾，为种群提供了安全的庇护所，让一只只绮丽的“蜀山彩虹”能够在安全稳定的“净土”中健康栖居、繁衍生息。
“野外生态习性研究为笼养提供重要支撑”
深入了解绿尾虹雉在自然环境下的生态习性是稳定和提升人工种群数量的另一关键因素。
但绿尾虹雉栖息地分布海拔高、地形复杂险峻，加之其生性机警，一有动静即伸颈观望，发现危险则立刻遁入灌丛或疾速逃离，它们腿脚强健、奔跑如风，更能利用气流盘旋高飞。因此，对该物种的野外研究工作极为困难，长期以来对其栖息地选择和食物组成等关键生态学信息都缺乏了解。2017年，生态研究院王彬副研究员于四川大学博士毕业，加入周材权教授研究团队，他读博期间发表了绿尾虹雉宏观生态学领域的第一篇SCI论文，为团队绿尾虹雉野外生态习性研究注入了坚实力量。
▲研究团队在野外调查时的营地
西南山脉多奇崛，横看成岭、陡转入云，那常年被云雾笼绕，海拔3000-5000米的高山草甸、灌丛、陡崖和裸岩地带是绿尾虹雉“隐居”的地方。这里是野生动物的天堂，但对研究人员可不一定友好，山高路远、高寒缺氧，夏有吸血蚂蟥、冬有及膝积雪，6年来，周材权与王彬带着李春晓、杨华林、周天祥、俄呷且等研究生就这样跋涉在邛崃山系，持续开展着绿尾虹雉的宏观生态学研究。
▲研究团队在野外开展绿尾虹雉样线调查
爬山、跨河做样线调查，标记绿尾虹雉的出现点位，朝踩点、暮观测趴伏蹲守,记录绿尾虹雉野外生活习性。团队成员们经常要背着野外科研所需设备和资料、生活物资徒步近4个小时，才能从2000多米的山脚到达3000多米的研究区域。有时在平整空地上搭帐篷，有时就住在老乡用乱石垒砌的“牛棚”里，把气垫铺在地上，再摊开睡袋就成了床。“牛棚”不仅是休息的地方，也是厨房，用几块石头搭一个临时灶，用于烧水、做饭，炊烟时常散不出去，就一直在棚里飘荡，眼睛被烟熏得直流眼泪。“住牛棚、吃野菜等等都已经是家常便饭了，”王彬说道。而所有的疲惫都会在忽见一抹“彩虹”从高空滑翔而下的惊喜和取得了一点研究突破的欢喜中烟消云散。
▲绿尾虹雉的野外生活环境
种下热爱、浇灌汗水、收获硕果。团队通过数年来对绿尾虹雉在不同空间尺度下的栖息地选择模式、地理分布及其对气候变化的响应展开的深入研究，为有效改善笼养种群饲养环境的环境调控和笼舍丰容依据提供了重要的基础数据和生态学信息。同时，应用分子生物学技术分析采集到的不同季节野生绿尾虹雉粪便，首次对其食性进行了定量研究，发现其采食的植物性食物包括35科83属，远比此前野外观察记录的食谱更广泛，为笼养种群的饲料调配、营养补充提供了重要理论支撑。
▲研究团队进行绿尾虹雉取食植物标本采集
“最大的困难就是野外调查难度大，这个问题目前没有解决，以后也很难解决，”问及研究中遇到的最大难题，王彬的问答让记者动容，“但我们老师和同学会一直秉承胡锦矗老先生‘流比前人更多的汗水，走比前人更苦的道路，放弃一般人难以放弃的舒适，敢冒一般人不敢冒的风险’的意志继续干。”道阻且长，行则将至，在持续深入研究绿尾虹雉生态习性，探究其濒危机制和就地保护策略，同时为笼养种群的繁育提供信息支持上，他们从未停下脚步，也一直在路上。
代表中国青鸾文化的原型不应只存在于古诗中，绿尾虹雉美妙洪亮的鸣叫也不该成为绝响。“人工饲养繁育研究的最终目的是野外放归实现野生种群复壮，这条路我们团队走了16年，未来的道路仍然漫长而艰巨，我们会坚持沿着这一方向，持之以恒地研究下去，”谈及未来展望，周材权目光坚定。
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