科學(xué)家如今僅僅通過漂浮在海洋中的廢棄細(xì)胞的脫氧核糖核酸（DNA），已經(jīng)能夠確定地球上最大和最神秘的魚類——鯨鯊的種群規(guī)模以及遺傳特征。
這項(xiàng)工作標(biāo)志著研究人員第一次能夠利用所謂的環(huán)境DNA（eDNA）評(píng)估一種水生物種的遺傳特征，并且這種技術(shù)能夠幫助科學(xué)家在沒有涉足水中的前提下研究一系列海洋動(dòng)物的種群及健康情況。
并未參與該項(xiàng)研究的美國(guó)西雅圖市華盛頓大學(xué)海洋生物學(xué)家Ryan Kelly表示，這些研究成果是“概念上的進(jìn)步”。它們“將環(huán)境DNA研究的邊界再一次向前推進(jìn)”。
這項(xiàng)研究的源頭可以追溯到2007年的一個(gè)夏日，當(dāng)時(shí)一名工人在位于卡塔爾沿岸的馬士基石油公司埃爾沙辛油田鉆井平臺(tái)上看到了驚人的一幕：一群大約100頭鯨鯊在附近的海面上進(jìn)食。
動(dòng)物學(xué)家之前從未預(yù)料到這種魚類——體積與一輛校車相仿的地球上最大的魚類——會(huì)頻繁出現(xiàn)在這一海域，而該油田很快便成為了研究這種瀕危物種的熱門地區(qū)。
然而由于鯨鯊經(jīng)常遠(yuǎn)離海岸因此很難被定位。那些游弋于埃爾沙辛油田的鯨鯊距離阿拉伯灣沿岸約80多公里。哥本哈根大學(xué)丹麥自然歷史博物館生物學(xué)家Eva Egelyng Sigsgaard和她的團(tuán)隊(duì)采集了包含有鯨鯊與其他海洋動(dòng)物自然脫落的皮膚細(xì)胞（隨同尿液與糞便一同排出）的海水。
研究人員從中分離了這些細(xì)胞，進(jìn)而提取了DNA并進(jìn)行了測(cè)序，然后基于某些基因組的存在，用軟件分配了一些鯨鯊DNA。Sigsgaard與研究團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)，這些細(xì)胞可作為近期魚類活動(dòng)的優(yōu)良指示器。因?yàn)樽贤饩€和微生物只需要幾天便能夠把鯨鯊的環(huán)境DNA分解為無法探測(cè)的小片段，而他們的樣品可能追蹤到最近路過的鯨鯊。
研究人員隨后利用DNA評(píng)估了具有繁殖能力的雌鯨鯊的數(shù)量——大約71000頭。鯨鯊似乎能夠在基因上分為兩個(gè)種群，而這項(xiàng)評(píng)估反映的是印度洋—太平洋種群中的雌鯨鯊的數(shù)量。這一數(shù)值與根據(jù)實(shí)際組織樣本進(jìn)行的評(píng)估得到的結(jié)果大體一致。研究人員日前在《自然生態(tài)與進(jìn)化》雜志網(wǎng)絡(luò)版上報(bào)告了這一發(fā)現(xiàn)。
在11月發(fā)表于《科學(xué)公共圖書館—綜合》的另一項(xiàng)相關(guān)研究中，科學(xué)家指出，采集自格陵蘭海域的環(huán)境DNA能夠揭示通常最有可能被深海拖網(wǎng)捕撈的魚類的情況，而這一發(fā)現(xiàn)有可能革命性地改變海洋物種的研究方式。這是因?yàn)榕c拖網(wǎng)沿著海底采集海洋動(dòng)物的組織樣本相比，使用環(huán)境DNA是一個(gè)更廉價(jià)、更容易的選擇。
這項(xiàng)最新研究的成員之一、丹麥自然歷史博物館魚類館長(zhǎng)Peter Rask Moller表示：“僅通過環(huán)境DNA，我們便能夠得到一個(gè)魚類區(qū)系的相當(dāng)詳細(xì)且精確的圖景。”
未來，包括Kelly在內(nèi)的科學(xué)家打算使用環(huán)境DNA確定較難采樣棲息地（例如無法拖網(wǎng)采樣的巖石洋底）的海洋生物多樣性。“環(huán)境DNA是否向我們提供了利用其他方法無法獲取的有用信息呢？”Kelly說，“我想答案是肯定的。”
鯨鯊身體龐大，全長(zhǎng)可達(dá)20米，是世界上最大的魚類。體表散布淡色斑點(diǎn)與縱橫交錯(cuò)的淡色帶，有如棋盤。鼻孔位于上唇的兩側(cè)，出現(xiàn)于口內(nèi)。鯨鯊屬大洋性魚類，食用大量浮游生物和小型魚類，主要分布于各熱帶和溫帶海區(qū)。鯨鯊性情溫和，由于大量捕殺而數(shù)量銳減。
