本文來源于海潮天下(Marine Biodiversity)
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環境DNA(eDNA)是指生物在海水中留下的遺傳物質“痕跡”,科學家提取并分析這些痕跡,無需捕獲實體即可監測整片海域的生態;簡單來說,eDNA就像是生物留在自然界里的“生物指紋”。任何生物在水中或土壤中活動時,都會通過脫落的皮膚、粘液、排泄物甚至死亡后的組織,向周圍環境釋放出帶有遺傳信息的DNA碎片。科學家只需要提取幾升海水并進行基因測序,就能知道這片海域里最近出現了哪些生物。這比傳統的“肉眼觀察”或“撒網捕捉”要高效得多,不僅不會傷害生物,還能發現那些膽小、稀有或肉眼看不見的微小物種。此前,聯合國教科文組織開展了第一階段考察,以此建立了氣候變化下的生物遷徙模型,驗證了該技術在高效、非侵入式全球海洋監測中的巨大應用價值。
海潮天下(Marine Biodiversity)小編收到來信獲悉,聯合國教科文組織政府間海洋學委員會(IOC-UNESCO)近日已宣布,正式開啟“eDNA考察計劃”的第二階段項目,并面向全球海洋保護地征集參與站點。這項由海洋生物多樣性信息系統(OBIS)主導、Minderoo基金會支持的科學行動,旨在通過分析海水中殘留的遺傳物質,構建起一個覆蓋全球的海洋生物分子監測網絡。
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圖源:UNESCO-IOC
在2022年~2024年的第一階段試點中,該計劃展現了極高的監測效率。250多名青年志愿者在19個國家的21處世界遺產海域采集了約400份水樣,從中識別出超過4000種海洋生物。這一成果涵蓋了從微觀細菌到大型鯨魚的完整生態譜系,且探測到了傳統調查方法難以覆蓋的稀有物種和受威脅物種。第一階段的數據還揭示了氣候變化對生物分布的顯著影響,約為16%的監測物種正處于熱應激狀態,這為海洋保護區的動態管理提供了關鍵依據。
據介紹,此次啟動的第二階段任務期設定為2026年至2028年,其核心特征是從“一次性普查”轉型為“長期監測”。該項目計劃在全球范圍內選定25個站點,基于每三個月一次的標準化采樣,追蹤生物多樣性的季節性變化與長期趨勢。
對于入選的25個海洋站點(包括海洋保護區、生物圈保護區或世界遺產地等),項目方將提供全套的技術保障。這意味著一線監測人員并不需要擁有昂貴的實驗室設備、也不要求一定要有深厚的分子生物學背景。參與站點將獲得由OBIS提供的專業采樣包及配套培訓,其操作流程被設計得簡單精準,專業科研人員、當地社區成員和公民科學家都可以直接參與。
在技術層面,所有采集到的樣本將統一送往Wilderlab等專業實驗室進行測序。分析過程采用“生命樹”工作流,能夠跨越生物分類學的界限,對整個生態系統進行全掃描。生成的原始數據將經過OBIS開發的PacMAN生物信息學管道處理,轉化為具有空間屬性的物種分布名錄。這些成果將以互動儀表盤的形式實時反饋給各保護區管理者,支持其在入侵物種預警、重點物種保護及生態修復評估等方面的決策。
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▲紅樹林被稱為“海洋幼兒園”,其密集的支柱根為大量幼魚、甲殼類和軟體動物提供了躲避捕食者的天然場所。不過,紅樹林泥沼環境復雜,傳統的網捕或視覺調查很難在盤根錯節的根系間進行。eDNA的優勢就出來了,由于生物在紅樹林中高度聚集,水體中富含各種生物脫落的遺傳物質。采樣可以一次性“掃描”出隱藏在根系深處的生物全景圖。▲上圖:卡塔爾的紅樹林。?攝影:王敏幹(John MK Wong) | 海潮天下(Marine Biodiversity)(圖文無關)
根據公布的計劃,入選站點需要做出的承諾主要集中在執行力上。參與方需配合為期三年的項目周期(2026-2028年),期間組織約6~9次采樣活動。
該項目要求,意向申請的海洋保護地需具備長期監測的協調能力,包括獲取本地采樣許可、協調船只等物流支持,并承諾完成為期三年的采樣周期。作為全球開放科學倡議的一部分,該計劃產生的所有分子生物多樣性數據將遵循“FAIR”原則(可發現、可訪問、可互操作、可重用),在OBIS平臺上向全球科研界及公眾免費開放,為聯合國“海洋科學促進可持續發展十年”計劃提供持續的底層數據支撐。目前,相關站點的申報工作已全面展開,截止日期為2026年2月15日。
【目前UNESCO-IOC】已經公布的項目的時間表:
2026年第一季度:項目正式啟動,完成25個站點的篩選、入選及培訓。
2026年第二至第三季度:開啟首輪采樣,建立各站點的生物多樣性基礎檔案。
2026年底~2027年上半年:數據深度整合與生物信息學分析,并將數據接入OBIS全球數據庫。
2027年下半年至2028年底:全球共享研究成果,為未來的海洋觀測奠定標準。
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資訊源 | IOC, OBIS
文 | 王海詩
編輯 | 海潮君
排版 | 盧曉雨
時間 | 2026年1月
【參考資料】
https://obis.org/2025/12/17/call-for-sites/
https://ednaexpeditions.org/
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