陳根：新探測工具，幫助揭開海洋秘密_風聞

文|陳根

水生動物在環境中活動時，通常會以皮膚細胞的形式留下遺傳物質，環境DNA（eDNA）則允許科學家們從水生物種留下的微小遺傳物質中檢測它們的存在。這種“DNA湯”不僅對提供關於敏感地區生物多樣性的變化具有不可替代的意義，而且對於理解、促進和保護海洋健康至關重要。

具體來説，eDNA可以被描述為生物體釋放到環境中的任何DNA。就水樣而言，eDNA可來自上皮細胞、排泄物、腐爛的生物體或組織碎片、生殖細胞。隨着分子生物學與高通量測序技術的發展，eDNA的應用領域也在不斷的拓展，包括生態學、保護生態學、入侵生態學，以及生物多樣性監測等方面。

近日，蒙特雷灣水族館研究所（MBARI）的研究人員利用一款全新自主水下機器人對eDNA進行了採樣。**該機器人由長距離自主水下航行器（LRAUV）和環境樣品處理器（ESP）兩部分組成。**其中LRAUV是一個靈活的水下機器人，能夠一次行駛數週並行駛數百公里。

ESP則是一個機器人的“罐中實驗室”，可以過濾海水並保存電子DNA。通過LRAUV配備ESP，研究人員可以在時間和空間上擴大海洋監測的規模。相比傳統的海洋eDNA採樣需要花費數週時間，且只能在局部地區進行，該技術無疑大大提高了作業的效率。 

**此外，該設備可以在同一地區更頻繁地取樣，使研究人員能夠探測到從前重點關注卻難以多次勘測的海洋區域。**可以説，填補這些數據空白對於加強全球海洋健康十分有幫助。

 eDNA採樣結束後，研究人員使用了一種被稱為“metabarcoding”的技術分析了樣本。該技術能夠尋找短的DNA摘錄，並提供樣品中存在的羣體的分類。研究人員分析了四種不同類型的基因標記，每一種都代表食物網的一個層次。這些層次疊加一起，就產生了一個全面的社區構成圖，展現出海洋生物多樣性的秘密。

未來，研究人員希望更進一步擴大eDNA的研究規模，更廣泛地描述海洋中生物羣落結構，而不是單個物種。