以DNA生命條碼 發現萼形柱珊瑚4個隱藏種 | 環境資訊中心
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以DNA生命條碼 發現萼形柱珊瑚4個隱藏種

2013年04月23日
本報2013年4月23日台北訊,莫聞整理報導

40多年來作為主要珊瑚學主要研究對象的「萼形柱珊瑚」(Stylophora pistillata),過去都被當作1個種,但中研院珊瑚學者陳昭倫博士所領導的跨國研究小組透過DNA比對發現,其實有4個隱藏種,這項發現,將影響全世界從1960年代起有關於珊瑚生理、生殖、生態、分子生物學等領域等以萼形柱珊瑚為主要對象的科學研究。

台灣的萼形柱珊瑚群體。陳昭倫提供。查格斯群礁的萼形柱珊瑚群體。陳昭倫提供。
馬達加斯加島的萼形柱珊瑚群體。陳昭倫提供。紅海的萼形柱珊瑚群體

研究團隊表示,以往一些外型極為相近的珊瑚物種,因外部生長型態和骨骼特徵無法分辨,常被歸為同一個種,萼形柱珊瑚就是如此。此次由14個國家學者所組成的研究團隊,利用「DNA生命條碼」(DNA barcoding)的技術,精確分析出萼形柱珊瑚其實包含4種隱藏種,而非只是同1種。

這也是DNA生命條碼首次成功應用在造礁珊瑚的分類研究,透過DNA分析來自全球4個海域共241件萼形柱珊瑚樣本,論文已表在國際專業期刊出版集團《自然》(Nature) 所屬的線上期刊《科學報導》(Scientific Reports)。這對百年來學術界對萼形柱珊瑚的基礎分類,提出新認知;亦可據以重新檢驗以往用此類珊瑚為對象的研究報告。

陳昭倫介紹,萼形柱珊瑚是ㄧ種廣泛分布在太平洋、印度洋、紅海、波斯灣的造礁珊瑚;其分佈水域可從淺水域的1公尺到水深達70公尺的中光層水域。萼形柱珊瑚的生殖模式為雌雄同體且孵育幼體的方式。其幼體可附生在水層中的漂流物,漂散到各大海域,因此又被稱為流浪珊瑚。由於容易取得且在實驗室水族箱容易飼育,因此萼形柱珊瑚成為珊瑚各項生物學研究的實驗動物。萼形柱珊瑚也是目前珊瑚基因組已完全解碼的物種之一。

台灣萼形柱珊瑚顯微構造照片。陳昭倫提供查格斯群礁萼形柱珊瑚顯微構造照片。陳昭倫提供
馬達加斯加島萼形柱珊瑚顯微構造照片。陳昭倫提供紅海萼形柱珊瑚顯微構造照片。陳昭倫提供

這項研究的展開,起源於研究團隊某次研究時,發現同樣是萼形柱珊瑚,台灣和以色列團隊獲得的DNA生命條碼卻完全不同。目前這4種珊瑚尚未確認命名,研究團隊將之分為四群,是從顯微鏡觀察到的組織微構造,有明顯不同,這四群珊瑚熱、光敏感度、棲息的共生藻種類及白化的時間 等,也都各不相同。

陳昭倫指出,目前關於珊瑚礁保育最重要的課題,就是海水升溫高成熱帶海域造礁珊瑚面臨威脅、甚至區域性滅絕危機,已有科學家提出將目前已生存在異常高溫環境下的珊瑚(例如,波斯灣)以人工遷移(assist migration)方式移到現有ㄧ般溫度的礁區(例如,大堡礁)。但如今的發現指出不同地理驅的萼形柱珊瑚基本上是不同的物種,不能直接以人工遷移方式的保育活動。這樣的通則很可能廣泛的應用於其他珊瑚物種上。

陳昭倫說明,這次研究是全世界珊瑚學者首次聯合,大規模地針對一種珊瑚的基礎分類與多樣性演化,採用「DNA生命條碼」的技術進行精確分析。研究樣本取得極為不易,凸顯成果的難能可貴。研究結果將對珊瑚物種保育,尤其是在面對全球環境變遷的策略制定上,提供重要基礎知識。

這項研究歷時6年、耗費500萬經費、聯合14個國家的科學家,包括台灣、日本、馬來西亞、澳洲、印尼、模里西斯、法屬留尼旺島、南非、坦桑尼亞、肯亞、伊朗、以色列、意大利、美 國。論文下載網址 http://www.nature.com/srep/2013/130322/srep01520/full/srep01520.html 。