通过从海水当中搜集的DNA，科学家得以估算位于阿拉伯湾部分地区处于繁殖期的雌性鲸鲨数量
仅使用漂浮在海中的脱落细胞的DNA，科学家已经能够确定这一世界上最大的物种之一、同时也是最神秘的海洋动物——鲸鲨的种群规模和遗传特性。这项工作标志着科研人员首次能够通过所谓的环境DNA（eDNA）来估算水生物种的基因遗传特性，借助这项技术，科学家可以不用亲临大海，就能对大量水生动物的种群数量以及健康状况展开研究。
西雅图华盛顿大学（UW）的海洋生物学家海洋生物学家Ryan Kelly表示， “这属于‘概念性的进步’”。 Ryan Kelly 并未参与此次研究，但他认为，这一成功“将环境DNA的研究的潜力推上了一个新的高度”。
研究始于2007年的一个夏天，在位于卡塔尔海岸埃尔沙辛（Al Shaheen）的马士基油田（Maersk Oil），一位工人看到了令他惊奇不已的一幕：一大群——约100只鲸鲨正在海面捕食。此前科学家从未料到，这种体积跟一辆校车有一拼的庞然巨物，居然是这片水域的常客。随后，该油田区域便成了开展鲸鲨行为研究的热点地区。
通常情况下，鲸鲨的活动区域在远离陆地的海域，因此它们很难被追踪到。这一群活跃于埃尔沙辛油田附近的鲸鲨，距离阿拉伯湾海岸逾80公里。来自哥本哈根大学的丹麦国家自然历史博物馆的生物学家Eva Egelyng Sigsgaard 和她的团队收集了含有表皮细胞（当然还掺有尿液和粪便）的海水，这些都是鲸鲨等海洋生物日常脱落（排泄）的。随后研究人员分离出细胞，对其进行DNA提取以及测序，随后根据特定的基因组，通过软件将属于鲸鲨的DNA进行标示。由于紫外线和微生物仅需几天就会破坏鲸鲨的环境DNA，将其分解成不可检测的小块，所以样本显示的只能是近期在此地活动的鲸鲨，因此这些细胞是近期鱼类活动的良好指标。
随后，研究人员用环境DNA样本来推算育龄雌性鲸鲨的数量——约有71000头。团队于《自然生态与演化》上发表文章称，该数据与来自实际组织样本的估算大体一致。从遗传角度看，鲸鲨分为两个群体，最新的研究揭示，出没在埃尔沙辛油田海域的鲸鲨和印度洋-太平洋种群更为接近，而不是大西洋种群。
本月发表在PLOS ONE杂志上的一份相关研究中，科学家展示了从格林兰岛附近海域收集的环境DNA数据，数据统计了哪些鱼更容易被深水拖网捕捞。该研究很可能颠覆此前的海洋物种研究方式。使用环境DNA进行研究，不仅更为经济，且操作上要比拽着深水拖网满海底捞组织样本更可行。团队成员，同时也是丹麦自然历史博物馆鱼馆策展人Peter Rask Møller介绍说，“仅通过环境DNA我们就能够掌握相当详细和精确的鱼类种群的信息”。
在未来，像Kelly这样的科学家的愿景是，对于难以采样的栖息地，可以使用环境DNA来确定其海洋生物多样性，例如无法拖网的怪石嶙峋的海底。“环境DNA能否提供我们无法涉足地区的生物群落的有效信息呢？我想答案是肯定的。”
编辑：潇寒
参考： http://www.sciencemag.org/news/2016/11/dna-collected-seawater-may-solve-mysteries-about-world-s-largest-fish
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