从判断“有没有鱼”到说清楚“有多少鱼” 上海科学家让生态监测更“聪明”

想知道一片水域里有多少鱼，不用撒网捕捞，只需取一瓢水就能算出？记者19日从上海海洋大学获悉，该校环境DNA技术与水生态健康评估工程中心李晨虹团队在国际知名期刊《分子生态资源》(Molecular Ecology and Resources)上发表了题为“Estimation of Species Abundance Based on the Number of Segregating Sites Using Environmental DNA(eDNA)”的封面文章，为环境DNA(eDNA)定量技术的应用提供了新思路，未来或可让生态监测像“查指纹”一样高效。

“凡是生物存在过的地方就会留下它们的痕迹，同样的，鱼游过也会在水中留下DNA‘痕迹’。”李晨虹表示，eDNA是指生物体释放至体外环境(包括水体、土壤、空气等)中的DNA片段。其来源广泛，一方面源于生物皮肤、鳞片受损导致的细胞脱落，另一方面则来自生物在呼吸、排泄、繁殖等正常生理活动中释放的DNA。

借助eDNA进行生物监测，是一种高效、灵敏且对生物无损伤的技术手段，在生物多样性评估、濒危物种保护以及入侵生物监测等领域展现出了巨大的应用潜力。特别是在实施长江“十年禁渔”等大规模生态保护举措的背景下，传统渔业调查方法受到一定限制，而环境友好型的eDNA技术则凸显出其独特的优势和重要性，为生物资源与生态环境研究提供了有力支持。

科研人员在开展鱼体重量、数量及是否投喂对eDNA影响的实验。

上海海洋大学供图

长久以来，eDNA技术一直有个“痛点”：它能判断“有没有鱼”，却很难说清楚“有多少鱼”。直接依据eDNA浓度来估算环境中物种数量或生物量，其效果往往不尽如人意，难以获得准确可靠的定量结果。

为了解决eDNA技术发展“痛点”，李晨虹带领团队决定另辟蹊径：先用计算机模拟不同鱼群规模，发现“差异点数量”与鱼的数量高度相关。经过对比筛选，李晨虹决定选用具有较高的遗传多样性，并且易于饲养的矛尾刺虾虎鱼开展进一步实验。

“我们团队开发的基于分离位点数的eDNA定量方法，优于当前主流的eDNA拷贝数法。相比之下，该方法的优势在于不受物种体型、摄食行为等环境变量的干扰，能够更加稳定、精准地评估目标物种的数量。”李晨虹说，无论鱼在吃饭、休息，都不影响差异点数量，这就可以让生态监测更高效。

据悉，研究的发现为eDNA技术的定量分析提供了一种新的思路，有望提升eDNA在物种监测、生态评估及生物多样性研究中的应用精度。未来研究可进一步拓展至更广泛的生境和目标物种，以验证该方法的适用性，并优化其在实际生态监测中的应用策略。(完)

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