尋找花鰻鱺——環(huán)境DNA生態(tài)大偵探為你揭秘
海南大學(xué)海洋生物與水產(chǎn)學(xué)院
指導(dǎo)老師:宋一清
學(xué)生:蒙雨
1、花鰻鱺的奇幻漂流:一場(chǎng)跨越萬(wàn)里的生命之旅
在神秘的水域世界里,花鰻鱺(Anguilla marmorata)宛如一位身披華麗外衣的旅行家,踏上了令人驚嘆的萬(wàn)里征程。它可是國(guó)家二級(jí)保護(hù)動(dòng)物,在海南島,曾經(jīng)是漁業(yè)“明星”,備受矚目。
花鰻鱺的足跡遍布熱帶和亞熱帶海洋與沿海地區(qū),就像是在世界各地的海洋舞臺(tái)上都有它的專屬表演。它有著超復(fù)雜的 “變形記” 式生命周期。一開(kāi)始是小小的卵,然后變成像柳葉一樣纖細(xì)的柳葉鰻,在廣闊海洋里,借助洋流這個(gè) “順風(fēng)車(chē)” 漂流,就像在大海這個(gè)巨大的游樂(lè)場(chǎng)里隨波逐浪。當(dāng)靠近大陸架,它又搖身一變,成了透明的玻璃鰻,悄悄潛入河口地帶,像是要開(kāi)啟一場(chǎng)神秘的登陸儀式,逐漸染上色彩,變成線鰻。
接著,線鰻鼓足勇氣,逆流而上,向著淡水河流進(jìn)發(fā),就像要去尋找屬于自己的秘密基地,在淡水江河溪流里慢慢長(zhǎng)大,變成黃鰻。過(guò)了幾年,黃鰻又化身為銀鰻,開(kāi)啟超長(zhǎng)距離的返鄉(xiāng)之旅,一路奔波到特定的產(chǎn)卵場(chǎng),完成繁殖使命后,便安靜地離開(kāi)這個(gè)世界。花鰻鱺的分布范圍那叫一個(gè)廣,從非洲東海岸到太平洋東南部的馬克薩斯群島,橫跨 180 個(gè)經(jīng)度,就像在地球的腰間系上了一條長(zhǎng)長(zhǎng)的絲帶,北邊還能到日本南部呢。在我國(guó),長(zhǎng)江下游的河口和海南島是它的重要 “據(jù)點(diǎn)”。
花鰻鱺的神秘旅程是一場(chǎng)跨越生命的延續(xù)
2、花鰻鱺的生存危機(jī):曾經(jīng)的明星如今陷入困境
可如今,這位曾經(jīng)的海洋明星卻遭遇了重重危機(jī)。全球氣候變化這個(gè) “大怪獸” 來(lái)襲,海水溫度升高,洋流也變得不穩(wěn)定,就像打亂了花鰻鱺生活的生物鐘,影響了魚(yú)卵和柳葉鰻的孵化時(shí)間、存活率,還縮小了它們的擴(kuò)散范圍,讓它們?cè)谏瘘c(diǎn)就面臨艱難挑戰(zhàn)。
隨著工業(yè)、農(nóng)業(yè)和城市化的快速發(fā)展,水體里混進(jìn)了農(nóng)藥和各種污染物,富營(yíng)養(yǎng)化越來(lái)越嚴(yán)重,花鰻鱺不小心就會(huì)在體內(nèi)積累這些 “壞家伙”,身體受到嚴(yán)重威脅。人類(lèi)的土地利用活動(dòng)也改變了它們的棲息地,陸地和水生生態(tài)系統(tǒng)變得支離破碎,花鰻鱺從淡水洄游到河口、再到海洋的通道變得崎嶇難行,許多性成熟個(gè)體還沒(méi)完成使命就倒下了。
還有那些外來(lái)入侵的寄生性線蟲(chóng),就像隱藏在暗處的 “刺客”,阻礙花鰻鱺繁衍后代。再加上全球捕撈業(yè)和休閑漁業(yè)的發(fā)展,過(guò)度捕撈讓海洋食物網(wǎng)中的種群資源減少,破壞性漁具更是對(duì)花鰻鱺的棲息地造成毀滅性打擊,各個(gè)發(fā)育階段的花鰻鱺都難以幸免。在我國(guó),攔河壩、水庫(kù)、水電站阻擋了它們溯河洄游的道路,人工繁殖技術(shù)又不成熟,長(zhǎng)江中下游及以南地區(qū)對(duì)鰻苗的 “掠奪式” 捕撈,讓花鰻鱺種群資源量急劇下降。盡管它是國(guó)家二級(jí)保護(hù)動(dòng)物,在海南島也是生物多樣性保護(hù)的旗艦物種之一,但生存形勢(shì)依然嚴(yán)峻。
花鰻鱺的溯河之旅崎嶇坎坷
3、eDNA 大偵探登場(chǎng):解開(kāi)花鰻鱺消失之謎
正當(dāng)花鰻鱺的蹤跡越來(lái)越難尋時(shí),環(huán)境 DNA(eDNA)大偵探閃亮登場(chǎng)。eDNA 是什么呢?簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),就是從環(huán)境樣品中提取的遺傳物質(zhì)片段的總和。就像花鰻鱺在水里游動(dòng)時(shí),會(huì)留下一些 “蛛絲馬跡”,比如通過(guò)糞便、皮膚細(xì)胞等釋放到環(huán)境中,這些遺傳物質(zhì)就構(gòu)成了 eDNA。
eDNA 的產(chǎn)生可不簡(jiǎn)單,它和花鰻鱺的年齡、生長(zhǎng)階段、食性等生物學(xué)特征有關(guān),也和它的生理狀態(tài)、生活史以及生活環(huán)境緊密相連。eDNA 技術(shù)就像是一個(gè)超級(jí)探測(cè)器,先從環(huán)境樣品中提取總 DNA,再用特異性或通用引物進(jìn)行聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR),最后通過(guò)測(cè)序和分析,就能精準(zhǔn)地找出環(huán)境中是否存在目標(biāo)物種 —— 花鰻鱺。
這個(gè)技術(shù)可厲害了,它沒(méi)有干擾性,不會(huì)像傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)方法那樣驚擾花鰻鱺;效率還特別高,能在短時(shí)間內(nèi)檢測(cè)出大量樣本;成本也相對(duì)較低。它可以替代或輔助傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)方法,幫助研究人員更好地了解生態(tài)系統(tǒng)中花鰻鱺的分布、數(shù)量等信息,就像是給研究人員裝上了 “千里眼” 和 “順風(fēng)耳”,讓他們能更輕松地追蹤花鰻鱺的蹤跡,為保護(hù)花鰻鱺提供關(guān)鍵線索,讓我們一起期待 eDNA 大偵探能幫花鰻鱺走出困境,重現(xiàn)往日生機(jī)。
eDNA技術(shù)“大偵探”為花鰻鱺的保護(hù)工作保駕護(hù)航
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來(lái)源: 海南大學(xué)科普?qǐng)F(tuán)隊(duì)
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