利用eDNA技术进行长江鱼类资源及其多样性监测的

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近日，农业农村部发布通告，从2020年1月1日起在长江干流和重要支流除水生生物自然保护区和水产种质资源保护区以外的天然水域实施长江十年禁渔计划。这一公告的发布，标志着我国长江大保护战略进入到了实质性保护的又一新阶段。而十年禁渔，长江流域和沿岸湖泊纵贯8100km的水面上，11万条渔船和近30万渔民，可能将从此彻底告别长江，告别他们祖祖辈辈传承下来的打鱼生活。

长江不仅是中华儿女的母亲河，孕育了古老和灿烂的华夏文明；而且也是生物多样性极为丰富的生命之河，滋养了中华鲟等诸多国家一级保护动物在内的万象生命。据统计，长江中分布着400余种不同鱼类，其中有我国特有鱼类高达180余种。长江鱼类中有很多大型鱼类，它们有着巨大的经济价值，也有很多鱼类有着非常高的科学研究价值。因此长江不愧是我国最重要的淡水鱼类天然种质资源库和基因库，也是我国淡水渔业的摇篮。保护长江鱼类资源及其多样性，不但对保护长江生态系统的健康，而且也对我国淡水渔业的可持续发展都具有极其重要的作用。

众所周知，开展长江鱼类资源的保护，最基础或重要的工作之一，就是开展长江鱼类资源的调查和监测工作，不但要摸清长江鱼类资源的家底，还要及时了解掌握各种鱼类资源/种群的动态。了解长江各种鱼类资源的现状及其变动，将为长江大保护各项措施对鱼类保护效果的评价提供重要的依据。

我国历来都非常重视对长江等重要水域鱼类资源的野外监测工作。早在上世纪50年代中期起中科院水生生物研究所的专家们就陆续开展了对长江鱼类资源的调查和监测，并在1976年出版了我国第一部鱼类生态学专著《长江鱼类》，为研究长江鱼类资源及其变动提供了宝贵的历史资料。

为了论证葛洲坝是否需要建过鱼设施，在上世纪80年代前后以中科院水生所专家为主的我国科学家又开展了对长江四大家鱼产卵场的调查和中华鲟等重要鱼类资源的调查，也形成了大量的长江鱼类资源调查资料。近二十年来，越来越多的单位加入到了对长江鱼类资源的调查中，如除中科院水生所外，还有中科院水利部水工程生态研究所、水科院长江所、淡水中心和东海所等，以及一些地方性的大学如西南大学、上海海洋大学等，这些调查，无疑都为长江大保护提供了重要的基础资料。

然而，目前，国内对长江鱼类资源的调查，基本上仍以传统的采集获取鱼类实物标本为主的调查方法。这些方法存在很多不足，如对于濒危物种，不但因为濒危物种本来数量稀少，采集获取它们难度很高，而且即使获得了其实物标本，也会造成对濒危物种种群的影响。特别是当不同的单位都去采集这些濒危鱼类时，对种群的破坏性更大。尽管科学调查或研究获取的标本数相对较少，但目前我国对濒危鱼类研究并没有严格限制采样的数量，因此频繁采样本身，对种群会构成一定的危害。国际上和我国台湾地区在研究濒危鱼类时，都有一些规定，要求不能捕获鱼类标本，只能在野外进行跟踪观察；但这种方法虽然能较好地保护鱼类本身，却会使研究的有效性受到严重影响，很多鱼类如中华鲟等是很难通过纯粹的野外观察得以研究。

除了濒危种外，一些外来种鱼类在入侵初期，其数量也非常少，利用传统的方法，也常常会难以采到实体标本，从而容易使调查结果忽略、低估外来种的存在或数量。类似的情况，还包括一些隐存种（cryptic species），也不容易被传统的调查方法所发觉而得到较好的研究。

传统方法的第二个缺点是，多数的传统方法，不容易对所研究鱼类的分布区作出有效评价。如利用刺网采集标本，我们很难了解这个刺网所能代表的鱼类分布范围。目前，传统研究方法中能有效进行鱼类分区统计的主要是回声探测技术（鱼探仪），但该方法的缺点是，不能分辨鱼类的种类。由于普遍不能研究鱼类的分布区，因此传统方法也不利于（跟踪）研究鱼类的散布、扩散过程，特别是外来种鱼类的扩散格局等。

此外，传统的网具采样法，还会因为不同网具对不同鱼类的选择性而使调查结果出现偏差。如刺网往往对水层中活动较强的鱼类具有更好的捕获性，而对底栖性鱼类、乌鳢等埋栖性鱼类等的捕获效果就差，即使是主动性网具，如拉网等，也会因为网目大小，而使小型鱼类可能成为漏网之鱼而得不到应有的研究。而在一些地形复杂的水域，这些主动性网具如拉网也常常难以实施。

最后，长江实施禁捕后，虽然科学研究的捕捞具有正当性，但由于大量渔船已被收缴，使得采样过程缺乏合适的船只工具；即使勉强有船可用，也容易给一些渔民或老百姓造成误解，产生不良的印象。

而所有上述这些缺陷，如果采用环境DNA技术则都有望能得到较好的解决。近十年来，环境DNA技术在国际上已得到了迅速的发展，技术已比较成熟，相关的应用和研究层出不穷。特别是随着分子生物学技术的不断发展，不但使研究成本不断降低，研究结果的可靠性也不断提高，从而可以成为我国鱼类生态学调查的有力武器。从而为我国的长江大保护作出应有贡献。在当前，建立基于环境DNA技术的鱼类/水生生物资源及其多样性监测已势在必行。