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近日，中国水产科學研究院南海水产研究所珍稀濒危动物保护团队在评估环境DNA（eDNA）技术对鲸类监测方面的应用研究取得新进展，发表了国内第一篇海洋鲸类eDNA监测研究論文。该团队联合南京师范大学等单位科研人员，以深圳大鹏湾海域出现的小布氏鲸为例，探讨了eDNA在获取鲸类物种信息、食物资源组成、早期预警和迁移路线等方面的应用。该研究成果以“Assessing the potential use of environmental DNA for multifaceted genetic monitoring of cetaceans: Example of a wandering whale in a highly disturbed bay area”爲題發表在國際生態學領域期刊Ecological Indicators（JCR Q1）上（张帅博士为第一作者，李敏博士为通讯作者）。

鯨類是全球最受威脅的脊椎動物類群之一，有37%的物種處于受威脅狀態。目前鯨類的監測工作仍面臨多重挑戰，由于其本身數量稀少、且其行爲難以捉摸，加之傳統研究方法的限制，許多鯨類的分布信息仍處于空白狀態，這極大阻礙了保護行動的開展。

尊龙凯时官网研究團隊通過采集海水樣本，利用eDNA技術對2021年6月底出現在深圳大鵬灣的一頭須鯨（昵稱“小布”）進行了種類鑒定。通過獲取的4個線粒體基因序列片段，證實其屬于布氏鯨近岸亞種（Balaenoptera edeni edeni，小布氏鯨或鳀鯨），並表明基于通用引物擴增的宏條碼測序和基于物種特異引物擴增的Sanger測序均可用于鯨類的eDNA物種鑒定。

图1 海上观测和eDNA采集

研究團隊通過回溯此前在鄰近海域（珠江口和大亞灣）進行的海洋生物eDNA常規監測結果（圖2），意外地發現在大鵬灣“小布”被發現的兩個多月前（2021年4月），在珠江口外海域就檢測到了小布氏鯨的存在。結合已有的研究分析推測：“小布”可能來自涠洲島群體，但同時不排除其來自東南沿海的其他未知群體。

图2 大鹏湾及邻近海域eDNA监测位点

研究團隊還利用eDNA樣本和12S擴增子高通量測序，同時解析了大鵬灣海域的魚類種類組成和相對豐度，結合現場收集的“小布”捕食魚類樣本，發現其潛在的食物主要是沙丁魚類和鳀魚類（圖3）。通過與鄰近海域魚類群落結構的對比（圖4），結合小布氏鯨的發現海域和時間，推斷其很有可能是追蹤這些洄遊的魚類進入大鵬灣。

图3 基于现场样本和eDNA分析的大鹏湾小布氏鲸潜在捕食鱼类

图4 基于eDNA解析三个海湾的鱼类群落结构差异

該研究表明，eDNA技術作爲一種高靈敏性和准確性、低擾動的“非入侵”研究手段，十分適合于珍稀瀕危動物的監測，在鯨類種類鑒定、食物背景信息調研、早期預警監測以及洄遊/遷移路線研究等方面具有良好的應用前景。

該研究得到國家科技基礎調查專項（2019FY101900）、農業農村部漁業發展補助資金“珍貴瀕危水生野生動物棲息地調查”和廣東省科技計劃項目（2019B121201001）等項目資助。

論文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1470160X23002674