說起水生生物，大伙兒第一時(shí)間想到的可能是魚、蝦、螃蟹，或者在電視里看到的海豚、鯨魚。但其實(shí)，水生生物遠(yuǎn)不止這些，它們包括了成千上萬種生活在水里的動(dòng)植物和微生物，種類多得超乎我們的想象。我們可以把它們通俗地理解為“水里的所有生命”。

這些水生生物，看起來似乎離我們很遠(yuǎn)，尤其是那些生活在江河湖海里的“陌生物種”?？赡憧赡軟]意識(shí)到，它們的存在和我們的生活息息相關(guān)——水質(zhì)好不好、生態(tài)穩(wěn)不穩(wěn)定，甚至氣候變化是不是加劇了，都能從它們的變化中找到蛛絲馬跡。

可現(xiàn)在的問題是：這些生物正在悄悄地減少，甚至消失，而我們很多時(shí)候卻根本不知道。

**一場(chǎng)悄無聲息的“消失戰(zhàn)役”**說實(shí)話，人類一直在關(guān)注生態(tài)問題，比如森林被砍了多少、野生動(dòng)物還有多少種、空氣污染有多嚴(yán)重……但對(duì)于生活在水里的那些生物呢？我們的了解其實(shí)少得可憐。

目前，從全球范圍來看，水生生物的多樣性——也就是種類和數(shù)量——正以肉眼難見的速度在減少。你可以想象成，原本一條河里有各種魚類、貝類、水草、昆蟲，現(xiàn)在慢慢地，有的種類不見了，有的數(shù)量變少了，甚至整個(gè)水體“沉寂”了下來。

可怕的是，在很多地方，壓根沒有系統(tǒng)地收集這些生物的數(shù)據(jù)。不是因?yàn)闆]人關(guān)心，而是因?yàn)殡y度太大。

你想啊，誰(shuí)能天天跳進(jìn)江里去數(shù)魚？或者下到深海里去看珊瑚還在不在？再說了，不是隨便一撈就能把所有種類都找出來的。有些生物小得像灰塵，有的則藏得深深的，不是專家根本辨認(rèn)不出來。

所以，大多數(shù)地區(qū)對(duì)水生生物的現(xiàn)狀可以說是“知之甚少”，哪怕知道一點(diǎn)，也僅僅是零星的、片段的。你說，這要怎么保護(hù)呢？

要實(shí)現(xiàn)全球保護(hù)目標(biāo)，得有“眼睛”盯著水里2022年，《昆明-蒙特利爾全球生物多樣性框架》正式發(fā)布。這是全世界為了保護(hù)自然環(huán)境而定下的一份“大計(jì)劃”，其中就明確提出，要保護(hù)全球的生物多樣性，也包括水生生物。

這話說起來容易，做起來可不簡(jiǎn)單。你連有多少生物、分布在哪兒都不知道，怎么保護(hù)？就好比你想守住一個(gè)倉(cāng)庫(kù)的財(cái)產(chǎn)，連倉(cāng)庫(kù)里有什么、有沒有被偷都搞不清楚，那怎么行？

這就引出了一個(gè)關(guān)鍵問題——監(jiān)測(cè)。

我們需要一種既科學(xué)、又方便，還要代表性強(qiáng)、可操作、可持續(xù)的監(jiān)測(cè)方式，來告訴我們水里到底發(fā)生了什么。而這項(xiàng)“偵探任務(wù)”的最佳助手，可能就是一個(gè)聽上去有點(diǎn)高科技感的詞——環(huán)境DNA（eDNA）分析。

環(huán)境DNA（eDNA）是指從水、土壤或空氣等環(huán)境樣本中直接提取的DNA，與從生物個(gè)體直接分離的DNA不同。這種方法無需捕獲或觀察目標(biāo)生物，而是通過分析其在環(huán)境中留下的遺傳物質(zhì)，例如脫落的細(xì)胞、分泌物或排泄物，來揭示生態(tài)系統(tǒng)中存在的物種信息。eDNA分析已成為生物多樣性監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的一項(xiàng)關(guān)鍵創(chuàng)新，它能夠以前所未有的效率和覆蓋范圍來評(píng)估生態(tài)系統(tǒng)的狀態(tài)和功能。
eDNA技術(shù)主要通過兩種方式應(yīng)用：一是針對(duì)特定物種的靶向檢測(cè)，利用物種特異性的引物進(jìn)行擴(kuò)增和定量分析；二是基于宏條形碼測(cè)序的群落評(píng)估，通過通用引物擴(kuò)增特定基因區(qū)域，并利用高通量測(cè)序技術(shù)對(duì)樣本中的所有DNA進(jìn)行測(cè)序和分類鑒定。這兩種方法都提供了強(qiáng)大的工具，能夠快速、經(jīng)濟(jì)且無創(chuàng)地獲取關(guān)于水生和陸地生態(tài)系統(tǒng)生物多樣性的寶貴數(shù)據(jù)，從而為環(huán)境保護(hù)和管理決策提供科學(xué)依據(jù)。**eDNA，藏在水里的“秘密證據(jù)”**先來解釋一下什么是eDNA：它就是Environmental DNA的縮寫，也就是“環(huán)境DNA”。說白了，就是水里的生物在生活過程中，會(huì)留下些“痕跡”——比如皮屑、排泄物、碎片、體液……這些都會(huì)釋放出它們特有的DNA。

科學(xué)家把這些水樣一采集，然后在實(shí)驗(yàn)室分析DNA，就能“讀出”里面曾經(jīng)出現(xiàn)過哪些生物，像不像偵探找線索？

那么，這東西靠譜嗎？

答案是：不僅靠譜，而且效率高得驚人。過去要靠人到處去“撈”，還要看有沒有專家能準(zhǔn)確分辨出是什么生物，整個(gè)過程又累又慢。而現(xiàn)在，通過eDNA技術(shù)，一瓶水就可能包含數(shù)百種生物的信息，真正實(shí)現(xiàn)了“不見其形，識(shí)其蹤跡”。

而且，這種技術(shù)能同時(shí)識(shí)別各種不同類型的生物：從肉眼能見的大魚，到你根本看不見的微生物，一個(gè)都不漏。

最厲害的是，eDNA不僅能告訴你“誰(shuí)來過”，還可以做更深入的分析。

比如，我們可以通過eDNA來監(jiān)測(cè)一個(gè)湖泊的生態(tài)狀態(tài)：是不是有外來入侵物種？是不是某些關(guān)鍵物種消失了？是不是污染加劇導(dǎo)致某類生物暴增？這些，傳統(tǒng)方法要花上幾個(gè)月甚至幾年才能搞清楚，而eDNA技術(shù)，幾天就能給出答案。

特別是那些大江大河、偏遠(yuǎn)海域、深水湖泊，人力監(jiān)測(cè)根本顧不過來，但通過采集水樣，再用eDNA宏條形碼測(cè)序（聽起來高大上，其實(shí)就是大規(guī)?！白xDNA”的方法），就能迅速“掃描”出一個(gè)地方的生物多樣性情況，效率驚人。

更重要的是，這個(gè)方法可以標(biāo)準(zhǔn)化、自動(dòng)化，大大減少人為誤差。而且重復(fù)性強(qiáng)，也就是說，不同團(tuán)隊(duì)在不同時(shí)間用同樣方法去分析，出來的結(jié)果可以對(duì)比、便于長(zhǎng)期追蹤。

**聽起來很美，但落地還得靠“規(guī)矩”**不過，話說回來，再好的技術(shù)，也得有一套行之有效的“規(guī)矩”來保障它的使用。

你可以想象，如果每個(gè)國(guó)家、每個(gè)研究機(jī)構(gòu)都用自己的方式做eDNA分析，那就好比大家說著不同的方言，你說“米飯”，他說“飯米”，誰(shuí)也聽不懂誰(shuí)，到頭來數(shù)據(jù)根本比不了。

所以，要真正讓eDNA這項(xiàng)技術(shù)發(fā)揮最大作用，必須有一套國(guó)際通用的標(biāo)準(zhǔn)和方法。這就像修高速公路，要統(tǒng)一車輛尺寸、行車規(guī)則，不然你在A國(guó)能跑，在B國(guó)就拋錨，那還怎么連接起來？

目前，科學(xué)家們正在積極推動(dòng)這方面的工作，希望制定出一套人人都能用、用得起、還用得好的規(guī)則體系，讓eDNA監(jiān)測(cè)不再是“高冷科研”，而是真正走入全球水生生態(tài)保護(hù)的“主戰(zhàn)場(chǎng)”。

接著談?wù)?，我們老百姓為什么要關(guān)心這個(gè)。你可能會(huì)想：這些科研啊、國(guó)際協(xié)議啊，聽著都挺遠(yuǎn)的，跟咱老百姓有什么關(guān)系？

其實(shí)關(guān)系大了。

水生態(tài)一旦失衡，最先遭殃的是我們的飲用水、農(nóng)田灌溉和漁業(yè)資源。你家門口的河變臭了、魚蝦死了、水草泛濫了，其實(shí)早就有跡象，只是我們沒監(jiān)測(cè)到、沒來得及防。

如果我們能借助eDNA這樣的“千里眼”，早早發(fā)現(xiàn)問題，就可以早點(diǎn)干預(yù)。比如，某種入侵物種剛出現(xiàn)時(shí)就治理它，而不是等它滿江泛濫才追著堵漏。

而且，這項(xiàng)技術(shù)成本逐年降低，未來有可能進(jìn)入基層環(huán)保部門，甚至成為社區(qū)環(huán)?；顒?dòng)的一部分，讓公眾真正參與進(jìn)來。到那時(shí)，說不定你家小區(qū)門口的水塘，就能通過一套簡(jiǎn)單的eDNA檢測(cè)，來了解里面到底有多少種“住戶”。

古人說，“觀滄海，知天地廣”。如今，我們或許也可以說：“讀水中DNA，知生命繁華”。

水中的生物多樣性，是地球健康的晴雨表。eDNA，就像一把鑰匙，正在慢慢幫我們打開這扇門。

未來的生態(tài)保護(hù)，不是靠幾位科學(xué)家閉門造車，而是要靠技術(shù)、政策和公眾的共同參與。希望有一天，我們可以真正做到——用一滴水，讀懂整個(gè)生態(tài)。

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文 | 王芊佳 審核 | Linda排版 | 綠葉參考資料略