從一滴水辨認鯊魚？

從一滴海水就能辨認出是什麼鯊魚，乾五摳林（有可能嗎）？

藉由「環境DNA」（eDNA）的幫助，這個狂想可能要成真了！

來源

科學家估計，每年至少有一億隻鯊魚被人類捕捉。由於鯊魚成長緩慢，生殖數低，這樣的捕捉規模已經嚴重威脅到鯊魚的生存。依據IUCN紅皮書的評估，約有30%的鯊魚種類已經瀕危，而大於25%則為近危，而剩下的種類絕大多數則資料缺乏。

我們對鯊魚各種類的分布以及數量，仍有太多的不瞭解。

Hammerhead shark。來源。

因為，在大海裡要追蹤鯊魚，是一件超級難的事情啊！傳統上，如果要為某個區域進行鯊魚的生態調查，研究人員需要潛入海中或是架設水底相機，不論是哪一種方法，都要耗費大量的時間與金錢。所以，對於目前大部分的海域來說，我們對於那裡有沒有鯊魚、有多少鯊魚、是哪些種類，都一無所知。

但是，「環境DNA」這項新的技術，可能可以幫助我們用極少的人力與時間，便能獲取許多物種相關資訊。

鯊魚的所有組織細胞中都含有DNA。只要他們曾經生活在某個水域，就可能留下蹤跡──就像鑑識人員辦案時一樣，任何組織碎屑、毛髮等，都可能成為呈堂證據。而鯊魚一旦死亡、受傷、生殖、排泄時，也都會掉落小小的組織碎屑到環境中。因此，理論上只要蒐集鯊魚經過的水體，就可以蒐集到鯊魚掉落的DNA。科學家們將這些在環境中所蒐集到的DNA稱為「環境DNA」。

英國索爾福德大學的Stefano Mariani教授，正帶領他的團隊研究是否能藉由環境DNA研究鯊魚的分布和族群狀況。如果這項技術成功，未來人們將不用再千辛萬苦花費好幾個月甚至幾年潛水追尋鯊魚，只需要蒐集足夠的海水就可以了。隨著科技的進步，現在分析DNA的技術價格越來越便宜，也代表著收集環境DNA的研究法未來可能會比傳統方法更省錢。

Mariani教授的團隊目前正致力於標準化實驗流程，讓環境DNA所得的資料可信度更高。由於環境狀況和時間都可能會影響DNA（例如如果暴露在環境中太久，DNA可能會降解），所以藉由分析DNA的質量，就可以知道這個組織碎屑已經留在環境裡多長的時間，進而推算出鯊魚的遠近。目前，他們剛從加勒比海取回最新的海水樣本。由於人們已經相對瞭解加勒比海的鯊魚物種，藉由分析環境DNA資料並比對已知的資訊，可以告訴我們環境DNA是不是一個有效的方法。

不過，eDNA目前的研究還有許多限制，例如DNA存在時間可能和物種分布無關、無法從DNA量推斷生物量/族群大小等，在Kelley et al (2014) 以Monterrey Bay Aquarium大洋池進行eDNA分析的論文中，就有指出是每種生物的eDNA量和生物量（biomass）的排序雖有相關，但沒有定量的對應關係，且辨識結果主要會受相關物種間DNA序列片段的變異度、片段長度以及參考資料庫是否完整影響。



參考資料：
Worm, B., Davis, B., Kettemer, L., Ward-Paige, C. A., Chapman, D., Heithaus, M. R., ... & Gruber, S. H. (2013). Global catches, exploitation rates, and rebuilding options for sharks. Marine Policy, 40, 194-204.
Shark eDNA study could be conservation 'game-changer'