香港的海域蘊藏著令人驚嘆的生命寶藏。雖然我們的海洋面積有限,且長期承受城市發展帶來的巨大壓力,但這裡卻養育著驚人的生物多樣性——目前已記錄約6,000種海洋物種,其中魚類超過1,100種,隸屬148科,約佔整個南海魚類多樣性的30%。這片亞熱帶河口環境由珠江淡水與海洋水流交匯而成,形成了多樣化的棲息地,為眾多魚類、海豚及其他海洋生物提供了重要的覓食和育幼場所。

過去,科學家主要依賴傳統的捕魚方法,如使用重型漁網進行底拖網調查,以探索海底世界。這種方法雖能提供部分數據,但其局限性也十分明顯:不僅會破壞脆弱的棲息地,成本高昂、耗時費力,還往往忽略了生活在中上層水域、躲藏在複雜環境中的物種,以及那些稀有或膽小的生物。自2012年底全面實施底拖網禁令後,尋找一種更溫和、更全面的監測方式,以評估生態恢復狀況並指導保育工作,變得尤為迫切。

環境DNA(eDNA)宏條碼技術的出現,為這一難題帶來了突破性的解決方案。這種方法無需直接捕撈生物,而是透過採集生物遺留在海水中的微量遺傳物質,進行物種鑑定。研究人員只需過濾水樣,再利用先進的基因分析技術,便能快速、無損地識別物種——既不需要漁網,也不會對生物造成傷害,同時避免了傳統方法對隱蔽或中上層物種的採集偏差。

本研究是香港都市化河口水域首個直接比較eDNA宏條碼技術與傳統底拖網調查成效的案例。於2022年4月至5月期間,我們在香港南部水域進行了16次底拖網採樣,並同步收集了32個水樣進行eDNA分析。透過使用多個專用基因標記和高通量測序技術,我們得以描繪出一幅更全面的生物多樣性圖景。

結果令人驚嘆。傳統底拖網僅偵測到106種魚類和3種魟魚,而eDNA技術則識別出237種魚類和6種魟魚——物種數超過前者的兩倍,當中包括142種底拖網完全未能發現的魚類。此外,eDNA方法檢測到的受威脅脊椎動物也遠多於底拖網(16種對比4種),例如被列為極危的大黃魚(在半數以上站點中出現)、瀕危的扯旗鱲(所有站點均有分佈),以及易危的中華白海豚。不僅如此,eDNA技術不僅鑑定出更多魚類物種,還揭示了更清晰的空間分佈模式:不同區域的魚類群落結構存在顯著差異,且與濁度、溶氧量和營養鹽濃度等水質因子密切相關。

雖然在甲殼類動物的檢測上,底拖網略勝一籌,但eDNA同樣識別出多個關鍵物種。隨著未來基因數據庫的不斷完善,eDNA在這一類群的應用潛力也將進一步提升。總體而言,本研究突顯了eDNA宏條碼技術作為一種更快速、更低干擾、更全面的監測工具的優勢。它能在不破壞生態的前提下,揭示海洋中隱藏的生物多樣性,追蹤生態系統的動態變化,為禁拖後的有效保育、生態恢復監測、瀕危物種保護以及香港珍貴海洋遺產的可持續管理,提供科學依據與務實指引。

完整論文:https://doi.org/10.1002/edn3.70031

流程圖與照片對比底拖網採樣與環境DNA取水方法,以揭示香港豐富的海洋生物多樣性香港地圖:西南至南部海域八條拖網採樣點分佈比較拖網與環境DNA在海洋物種檢出上的差異:柱狀圖與小提琴圖顯示數量與差異;維恩圖呈現各組重疊;物種累積曲線估算隨樣本增加的物種發現量調查點中高保育等級瀕危魚類的分佈,如大黃魚(極度瀕危)和扯旗鱲(瀕危)。紅圈標示eDNA檢出到該物種的地點
項目總監 邱建文教授、葉志豪教授
所屬機構 香港浸會大學
合作研究者 梁美儀教授、陳荔博士、賴志誠先生
時期 2021–2024
資助來源 大嶼山保育基金

資料來源: 邱建文教授、葉志豪教授

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