(中央社记者赵敏雅台北15日电)国研院海洋中心自主开发「深海高流量eDNA采样模块」,可在深海现地自动采集生物残留于海中的DNA碎片,透过基因定序分析辨识栖息或活动于该处海域的生物类群,此模块先前于台湾西南海域实测,成功辨识出365种深海生物。
国研院指出,深海环境具高压、低温、生物密度低等特性,传统深海生态调查常采底拖网等方式进行,但可能对脆弱的深海栖地及底栖生物造成不可逆影响,如何兼顾科学研究与海洋环境保护,发展低干扰、高效率的深海生态调查技术,已成为国际海洋研究的重要课题。
国研院说明,环境去氧核糖核酸(eDNA)技术,是透过收集环境中生物遗留的微量细胞、组织或排泄物,再利用分子生物学技术分析其中的遗传物质,借以推测环境中可能存在或活动的生物,不必直接捕捉或干扰生物本身,近年成为全球生物多样性调查的重要工具。
国研院表示,传统eDNA技术聚焦特定生物类群,海洋中心因此研发出「深海高流量eDNA采样模块」,集成可耐受深海高压环境的深海马达、可精准定量且具低样本污染风险的蠕动帮浦,以及可依研究需求更换孔径的过滤模块,每小时可过滤逾100公升深海海水,大幅提高深海eDNA采集效率,获取足量eDNA供后续分析使用。
国研院介绍,设备布放于深海定点后,即可依预先设置时间自动采样,第2天再取回,对底栖生态几乎达到「零干扰」。在后续分析方面,团队导入「第三代基因定序」技术 ,直接对足量的深海eDNA进行定序,减少传统PCR扩增可能造成的偏差,大幅提升深海生物多样性调查的广度,突破过去只能针对单一物种类群分析的限制。
国研院指出,团队于台湾西南海域进行实地测试,将采样模块布放至深海海床,设备于海底自动过滤1小时,隔日顺利回收,经后续基因定序分析,共获得超过2200万条环境DNA串行,经数据库比对后,辨识出365种深海生物DNA,包括鱼类、软体动物、甲壳类、深海珊瑚,以及棘皮动物(如海星、海胆)等多样的生物类群。
国研院表示,成功研发「深海高流量eDNA采样模块」,创建台湾自主深海生物调查技术,也有助于降低传统采样方式对海床生态的干扰,未来可应用于特定海域深海生物多样性调查、海洋保育、深海资源管理及长期生态监测,为台湾深海科学研究创建新的技术基础,并提升在深海探测领域的自主研发能量。

