通过漂浮在海洋中脱落细胞的DNA,科学家已能确定世界上最大最神秘动物之一的鲸鲨的种群规模及遗传特性。这项工作标志着研究人员第一次能够利用所谓的环境DNA(eDNA)估测一种水生物种的遗传特征,这种技术能够帮助科学家无需下水,就能研究一系列海洋动物的种群及健康情况。
这项研究的源头可以追溯到2007年的一个夏日,当时一名工人在位于卡塔尔沿岸的马士基石油公司埃尔沙辛油田钻井平台上看到了惊人的一幕:一群约100头鲸鲨在附近的海面上进食。科学家之前从未预料到这种体积如校车般世界上最大的鱼类会频繁出现在这一海域,该油田很快便成为了研究这种濒危物种的热门地。
由于鲸鲨经常远离海岸很难被定位,生物学家Eva Egelyng Sigsgaard和她的团队采集了包含有鲸鲨与其他海洋动物自然脱落的皮肤细胞的海水。研究人员从中分离了这些细胞,提取出DNA并进行了测序,然后基于某些基因组的存在,用软件确定了一些鲸鲨DNA。Sigsgaard团队还发现,这些细胞可作为近期鱼类活动的优良指示器。因为紫外线和微生物只需要几天便能够把鲸鲨的环境DNA分解为无法探测的小片段,而他们的样本可能追踪到最近路过的鲸鲨。
研究人员随后利用DNA估测了具有繁殖能力的雌鲸鲨的数量——大约71000头。鲸鲨似乎在基因上分为两组,而这一估算反映的是印度-太平洋组中雌性鲸鲨的数量。这一数值与实际组织样本估算出的结果大体一致。
在另一项相关研究中,科学家指出,在格陵兰海域采集的eDNA揭示出哪些鱼类通常最有可能被深海拖网捕捞,而这一发现将革命性地改变海洋物种的研究方式。因为与拖网穿过海底收集组织样本的方式相比,使用eDNA更廉价、更容易。