近日，“海洋與濕地”（OceanWetlands）編輯團隊注意到，據國際期刊報道，科學家團隊采用環境DNA或eDNA檢測法，研究結果展示了在哪里可以找到稀有的瀕危物種——海龍（pipefish）。

（瓦氏海龍（estuarine pipefish）并不容易找到 - 它在海草（seagrass）中偽裝自己。圖源：Louw Claassens）

面對全球生物多樣性的持續惡化，跟蹤世界野生動物種群對于保護工作至關重要。但有些物種比其他物種更難研究。例如，一些水生物種由于極其稀有且分布稀疏而難以被發現。一個特別難以捉摸的例子是瓦氏海龍（英語名estuarine pipefish，學名：Syngnathus watermeyeri）。它是海龍科（Syngnathidae）唯一極度瀕危的物種（海龍科包括海馬、海龍等）。它分布區域有限，僅存在于非洲大陸，并且僅在南非東開普省的幾個地方的河口。

很明顯，瓦氏海龍的生存一直處于瀕危狀態。該物種于1994年被歸類為滅絕物種（EX），于 1996年被重新發現。據估計，全球僅存100-250只，但已知的數量不多。最大的挑戰是持續追蹤統計種群。適用于其他物種的種群調查方法（例如圍網統計、計數和標記）對難以捉摸的石氏海龍 （S. watermeyeri）來說根本就不那么有效。它們體型太小了：成年體長在10 厘米到15厘米之間，它們是偽裝專家，善于在海草中偽裝以避免被發現。

新技術可能會解決這個問題。一種是環境DNA或eDNA（檢測法）。這是指源自生物體的遺傳物質——皮膚細胞、血液、糞便等——可以從水、土壤、冰或空氣等環境樣本中提取。由于它在水生環境中會在幾天或幾周內降解，因此eDNA可提供一個區域內生物多樣性的最新快照。分析這種材料可以揭示稀有物種的存在，否則這些物種可能會被隱藏起來。我們最近的研究旨在確定eDNA是否是監測石氏海龍的好工具。答案是非?？隙ǖ?。它在檢測方面比傳統的圍網法更成功。

研究團隊認為，eDNA作為一種補充方法或一種調查物種在特定環境中存在的方法具有重要價值。該研究是關于測試eDNA作為一種監測方法，而不是關于更新對石氏海龍的估計。但這將有助于確定優先保護區域，以及哪些棲息地特征對支持該物種很重要。這些知識代表了為石氏海龍制定長期監測和恢復計劃的關鍵的第一步。既然我們知道它在哪里以及它需要什么棲息地，我們就可以確定重新引入該物種的可能地點，然后使用eDNA來監測這些計劃的成功與否。

尋找石氏海龍

2019年春天，南非一個科學家團隊開始尋找尖石氏海龍，并測試使用eDNA作為這種稀有物種的監測工具。團隊同時進行了圍網調查，以比較兩種方法對石氏海龍檢測的敏感性。他們對南非東開普省的所有河口進行了采樣，這些河口在歷史上曾記錄過該物種：Kariega、Bushmans、Kasouga 以及東部和西部Kleinemonde河口。在這五個河口共訪問了39個地點。在每個地點，收集水樣用于eDNA，并進行圍網捕獲。事實證明，將圍網掃過厚厚的海草和海藻床，同時沉入泥濘的河口岸邊是一項艱巨的任務，但這種方法是成功的。僅通過這種方法，就在五個地點發現了石氏海龍——四個在Bushmans河口，一個在Kariega河口。

（研究人員在其中的一個河口工作，試圖用網捕石氏海龍。圖源：Nina de Villiers）

他們并不知道水樣會揭示什么——它們必須經過處理。樣本在收集后不久就被過濾，并被帶到位于西澳大利亞珀斯的科廷大學的TrEnD實驗室，該實驗室是專門為像這樣環境DNA檢測工作而設立的。為這項研究開發的物種特異性分析用于檢測我們樣本中的石氏海龍。經過廣泛的實驗室工作和數據分析，這種方法被證明是成功的：他們在Kariega和Bushmans河口的30個地點中的 20個地點成功地使用eDNA檢測到了石氏海龍。

一些種群已經消失

eDNA檢測法的發現包含了一些關于石氏海龍的壞消息。該研究證實了其他幾項研究表明，石氏海龍在Kasouga和Kleinemonde河口已經滅絕。這凸顯了保護Kariega和Bushmans河口作為極度瀕危石氏海龍避難所的重要性。我們還證實了之前調查中提到的一個細節：在好望角鰻草（Zostera capensis，非洲南部河口特有的一種海草）密集的地方更有可能發現海龍。我們還發現了一種名為海松（Codium）的海藻。

這些發現表明河口脆弱的生態系統——在河流與大海交匯處發現的沿海水體，強調了河口如何為植物和生物提供重要的棲息地。不幸的是，河口承受著巨大的壓力，尤其是來自污染的壓力。

這項研究現在意味著科學家們對石氏海龍的狀況有了更好的了解。這為制定該物種的長期監測計劃奠定了基礎。它還舉例說明了eDNA等新技術將如何成為指導世界生物多樣性保護的關鍵。

來源：The Conversation：https://theconversation.com/dna-in-the-water-shows-south-african-scientists-where-to-find-a-rare-pipefish-193229

編譯：Daisy

審核：Lucy

編輯：Pierre

來源: 中國綠發會