解開大河之謎 國際組織投千萬美元 擬繪製淡水生物DNA地圖 | 環境資訊中心
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解開大河之謎 國際組織投千萬美元 擬繪製淡水生物DNA地圖

2021年06月24日
環境資訊中心綜合外電;姜唯 編譯;林大利 審校

亞馬遜河、湄公河和剛果河等世界大河的生物多樣性,對科學家來說仍然存在諸多謎團。現在有一個注資千萬美元的計畫,打算利用DNA技術來描述和辨識世界各地主要淡水生態系統中的生命網絡。

亞馬遜河、湄公河和剛果河等世界大河的生物多樣性,對科學家來說仍存在諸多謎團。照片來源:David McKelvey(CC BY-NC-ND 2.0)

採集河水樣本 針對糞便、粘液等物質進行遺傳分析

國際自然保護聯盟(International Union for Conservation of Nature, IUCN)和英國環境DNA(eDNA)技術公司NatureMetrics合作「eBioAtlas」計畫,從恒河和尼日三角洲等淡水河流系統採集數千份河水樣本,以辨識魚類、鳥類和兩棲動物以及生活在河流中和周圍的陸域動物。

科學家警告,人類正在推動地球第六次大滅絕100萬個物種處於危險之中。淡水生態系統處境尤其危急,但由於缺乏濕地和河流系統中的生物資料,保護工作往往窒礙難行。

eBioAtlas」耗資1500萬美元,針對受氣候危機和人類擴張威脅的地區展開調查。該計畫將分析水中的遺傳物質,填補關鍵的知識空白並建立生物多樣性基線資料,從流入坦噶尼喀湖的坦尚尼亞馬拉加拉西河流域開始。

eDNA對糞便、粘液和其他生物體在生態系統中排出的物質進行遺傳分析。在英國,該技術曾用於找出保育類大冠蠑螈(Northern Crested Newt,學名:Triturus cristatus)的棲息地,協助保育工作。在秘魯亞馬遜地區,水樣本eDNA分析已被用在調查粉紅江豚和海牛的棲息地以及牠們周圍的生命網絡,包括美洲虎、猴子、鯰魚和蝙蝠。

eDNA計畫預計花費三年 產出20萬個基因序列 加速找出瀕絕物種

在接下來的三年裡,eDNA計畫希望公眾、私部門和科學家們從世界各地的主要淡水生態系統取大約3萬個水樣本,用一個簡單的過濾套件過濾後,提供給NatureMetrics進行分析。一組套件的成本約為300美元,可提供近20萬個基因序列供分析使用。

湄公河中的巨鰩魚。照片來源:WWF/ Zeb HOGAN

「如果資金成功到位,我們的目標是讓eDNA取樣在全球遍地開花,」IUCN淡水生物多樣性負責人達沃爾(Will Darwall)說,「我們不能只是這裡做一點那裡做一點。我認為這個計畫是革命性的,因為可以快速辨識DNA。」

「河流並非總是清澈,我們在英國有時候確實可以看到一些水下生物。但如果是在湄公河這樣有巨鰩魚和巨鯰的河流,什麼都看不到,因為河水湍急混濁,你不知道你錯過什麼。」達沃爾說,這些DNA資料能更容易確定IUCN受脅物種紅皮書中哪些淡水物種最有可能滅絕。他說eDNA採樣比傳統的調查方法(如電捕魚和網撈)要快得多。

要將生物多樣性納入全球經濟模式 需要更多DNA條碼資料

eDNA技術的一個缺點是它需要可以用來識別物種的DNA條碼資料庫。雖然有些物種的DNA條碼已經有了,但還有數百萬種植物、動物和其他生物體的DNA條碼仍待搜集。

NatureMetrics創辦人兼首術長布魯斯(Kat Bruce)表示,希望各界多加利用eDNA,推動DNA條碼資料庫的成長。「我們現在急須將自然和生物多樣性納入全球經濟模式中。沒有資料來支持,是無法做到這一點的。」布魯斯說。

「英國和歐洲的動物,資料庫非常完整,連昆蟲都有。但亞馬遜地區的情況不同,那裡只有大約1/4的魚類有可用的DNA序列。但eDNA的好處在於,即使無法命名所有DNA,但至少已經捕捉到了這樣的多樣性資料,可以隨著文獻的增加去幫既有的序列資料找到所屬動物。」布魯斯說。

參考資料

※ 本文由 行政院農業委員會 林務局  補助報導經費,為確保新聞獨立性,不干涉報導內容  

作者

姜唯

如果有一件事是重要的,如果能為孩子實現一個願望,那就是人類與大自然和諧共存。

林大利

於特有生物研究保育中心服務,小鳥和棲地是主要的研究對象。是龜毛的讀者,認為龜毛是探索世界的美德。