近日，香港大學(xué)的生態(tài)學(xué)家們通過一項(xiàng)最新研究，揭示了在人們的“功德放生”的一些操作中使用的雜交石斑魚放生對(duì)香港海洋生態(tài)系統(tǒng)的潛在危害。這項(xiàng)研究由香港大學(xué)生物科學(xué)學(xué)院、香港大學(xué)太古海洋科學(xué)研究所聯(lián)合進(jìn)行，并發(fā)表在了《魚類生物學(xué)與漁業(yè)評(píng)論》期刊上。

雜交石斑魚（Tiger Grouper-Giant Grouper hybrid，簡(jiǎn)稱TGGG）是通過人工雜交將老虎斑（Epinephelus fuscoguttatus，國(guó)內(nèi)亦稱棕點(diǎn)石斑魚）與鞍帶石斑魚（Epinephelus lanceolatus）培育而成。它們體型巨大、生長(zhǎng)迅速、肉質(zhì)鮮美，這種雜交種成為香港魚市的常見魚類。它的價(jià)格親民，且具有市場(chǎng)需求，使得雜交石斑魚成為許多人在“功德放生”中選擇用來放生的物種。盡管這種行為的出發(fā)點(diǎn)是出于積德行善，但生態(tài)學(xué)家警告稱，這種放生行為可能給本地生態(tài)系統(tǒng)帶來嚴(yán)重的影響，尤其是對(duì)海洋生物的多樣性和生態(tài)平衡構(gòu)成了威脅。

上圖展示的是本次研究的區(qū)域地圖。黑色虛線框內(nèi)標(biāo)出了采樣點(diǎn)。左上角的小圖可以看到香港在南海的位置。右邊的幾張照片是本研究中收集的幾種石斑魚，分別是：b. 大斑石斑魚、c. 臺(tái)灣石斑魚、d. 龍利石斑魚、e. 斑點(diǎn)石斑魚，還有f. 老虎斑和鞍帶石斑魚的雜交種（也就是TGGG）。這些照片的拍攝者包括Allen To、Eric Keung、Ryan Cheng、Stan Shea和YiuWai Hong，他們的拍攝工作來自114°E香港珊瑚礁魚類調(diào)查。圖源：Arthur Chung, Celia Schunter.(2024)
為了了解雜交石斑魚對(duì)香港海域生態(tài)的潛在影響，研究團(tuán)隊(duì)采用了先進(jìn)的DNA代謝條形碼技術(shù)，分析了雜交石斑魚的食物鏈狀況。研究人員能夠從魚體內(nèi)提取胃部DNA樣本，并對(duì)其進(jìn)行序列化分析，進(jìn)而追蹤到魚類的食物來源。這項(xiàng)技術(shù)能夠識(shí)別即使是已完全消化或分解的食物成分，從而為研究人員提供了更加精準(zhǔn)的飲食數(shù)據(jù)。

【研究方法】

該研究采集了63個(gè)魚樣本。從樣本采集與處理來看，該研究樣本來自香港西貢半島南部的庇護(hù)港區(qū)域，該區(qū)域?yàn)槭唪~種類及其雜交種常見棲息地。為了減少不同區(qū)域可能帶來的飲食差異，本研究集中在該限定區(qū)域內(nèi)采集樣本。研究所采集的石斑魚種類包括 E. awoara、E. bleekeri、E. coioides、E. quoyanus 以及其雜交種 TGGG（圖1b-f）。樣本采集分為兩個(gè)階段，第一階段為干季（2020年10月~2021年2月），第二階段為濕季（2021年5月~2021年9月）。不同種類的石斑魚根據(jù)捕撈季節(jié)性分別在干季和濕季采集。為確保足夠的樣本量，本研究采用了多種采集方法，包括娛樂性潛水捕魚、釣魚和商業(yè)漁業(yè)捕撈（使用籠網(wǎng)）。所有采集的魚類在-20°C下冷凍保存，并在實(shí)驗(yàn)室中解凍后進(jìn)行處理。

為了確保樣本的物種身份，研究人員對(duì)每個(gè)樣本提取了鰭條DNA，并使用DNeasy Blood & Tissue Kit進(jìn)行了DNA提取，采用納米分光光度計(jì)（Nanodrop 1000）測(cè)定其質(zhì)量與濃度。PCR擴(kuò)增采用了特異性引物組，擴(kuò)增了線粒體細(xì)胞色素氧化酶I（COI）基因片段，TGGG樣本還通過PCR擴(kuò)增核基因RYR3的特定區(qū)域，以鑒定雜交種的親本物種。所有PCR產(chǎn)物經(jīng)過瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)后，使用Sanger測(cè)序技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步分析，確保每個(gè)樣本與目標(biāo)物種的DNA序列匹配度超過99%。

考慮到因?yàn)槭唪~宿主DNA濃度遠(yuǎn)高于獵物DNA，PCR擴(kuò)增可能會(huì)優(yōu)先擴(kuò)增宿主DNA，影響獵物DNA的檢測(cè)準(zhǔn)確性。因此，研究人員設(shè)計(jì)了宿主物種特異性的阻斷引物，以減少宿主DNA的擴(kuò)增。該阻斷引物的設(shè)計(jì)遵循Takahashi等（2020）提出的方法，確保其能夠有效抑制宿主DNA的擴(kuò)增，并通過體外實(shí)驗(yàn)優(yōu)化了阻斷引物的濃度和退火溫度。

在無菌條件下，研究人員使用組織勻漿機(jī)將魚類腸道內(nèi)容物勻漿處理后進(jìn)行DNA提取。提取的DNA通過qPCR進(jìn)行測(cè)試，優(yōu)化擴(kuò)增條件以提高物種鑒定的準(zhǔn)確性。隨后，通過引物附加接頭的方式進(jìn)行文庫構(gòu)建，并在Illumina平臺(tái)上進(jìn)行高通量測(cè)序。研究使用了多重引物組合，針對(duì)不同的目標(biāo)獵物群體進(jìn)行擴(kuò)增，以確保獲得較全面的食性數(shù)據(jù)。

在生物信息學(xué)分析與數(shù)據(jù)過濾方面，在獲得測(cè)序數(shù)據(jù)后，研究人員使用了Cutadapt和VSEARCH等軟件來對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行質(zhì)量控制，包括去除引物序列、去除低質(zhì)量序列和去除假陽性序列。所有符合條件的序列通過BLAST進(jìn)行比對(duì)，以確認(rèn)其與基因庫中物種的匹配情況。最終，根據(jù)比對(duì)結(jié)果為每個(gè)OTU分配了物種和科的分類信息，并去除了所有可能的非獵物物種或環(huán)境污染物。為了確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，研究人員還應(yīng)用了最小序列拷貝閾值方法，去除低頻率的背景噪音。

這項(xiàng)研究使用R軟件進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，采用Kruskal–Wallis秩和檢驗(yàn)、曼-惠特尼U檢驗(yàn)等方法分析阻斷引物濃度、退火溫度等因素對(duì)宿主DNA擴(kuò)增效率的影響。對(duì)于不同宿主物種的食物譜，研究通過Jaccard相似性指數(shù)和PERMANOVA分析了物種間食性差異，并通過Venn圖展示了不同物種之間的食物重疊情況。此外，該研究還進(jìn)行了物種豐富度和多樣性分析，采用非度量多維尺度分析（nMDS）進(jìn)一步揭示了不同宿主物種之間的飲食組成差異。

這項(xiàng)研究的結(jié)果顯示，雜交石斑魚是一種強(qiáng)大的掠食者，其食譜包括了許多本地物種通常不吃的魚類、甲殼類和頭足類等。這表明，雜交石斑魚能通過利用生態(tài)系統(tǒng)中的空缺資源，破壞原本穩(wěn)定的食物鏈結(jié)構(gòu)。

研究的結(jié)果表明，TGGG作為一種人工雜交種，能夠適應(yīng)并在野外建立種群，其食物資源利用的獨(dú)特性可能為其在引入地的成功定殖提供了條件。這一發(fā)現(xiàn)警告，在宗教活動(dòng)中頻繁釋放此類人工雜交物種，可能對(duì)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)造成長(zhǎng)期影響。

此外，該研究還特別提到，雖然“功德放生”這一行為源于善意，但放生的外來物種可能會(huì)帶來生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。雜交石斑魚的快速生長(zhǎng)、大體型以及在香港海域中缺乏天敵的情況，使其在與本地物種的競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)了優(yōu)勢(shì)。長(zhǎng)期來看，這種物種可能會(huì)打破當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)的平衡，對(duì)其他本土物種產(chǎn)生排擠效應(yīng)。因此，研究團(tuán)隊(duì)呼吁，必須在放生活動(dòng)中加強(qiáng)監(jiān)管，避免無序釋放外來物種，確保本地生物多樣性不受威脅。

該研究的作者、香港大學(xué)的教授謝麗婭·舒恩特（Celia Schunter）表示：“我們的研究表明，雜交石斑魚不僅僅是一個(gè)外來物種，它還可能會(huì)破壞香港海洋食物鏈，并改變沿海生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)?！边@一結(jié)論無疑引起了科學(xué)界對(duì)“功德放生”行為后果的廣泛關(guān)注。該研究還指出，公眾對(duì)放生行為的生態(tài)后果認(rèn)識(shí)不足，亟需通過加強(qiáng)公眾意識(shí)。

可見，雖然“功德放生”的初衷是積德行善，但如果沒有充分的科學(xué)指導(dǎo)和生態(tài)評(píng)估，放生外來物種可能會(huì)帶來不小的生態(tài)代價(jià)。

（注：1.本文僅代表資訊。不代表平臺(tái)觀點(diǎn)。歡迎留言、討論。2.通常物種的拉丁學(xué)名一般以斜體顯示；但是因本平臺(tái)的文章被拷貝到外部平臺(tái)時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)斜體內(nèi)容自動(dòng)丟失的情況，故而未作斜體設(shè)置。特此說明。）

資訊源 | Reviews in Fish Biology and Fisheries
編譯 | 王海詩（Amphitrite Wong）編輯 | Linda
排版 | 綠葉參考資料略