一瓶海水揭秘海洋生物多样性

新华社济南5月23日电（记者王鸿硕、李傲秋、王凯）看似寻常的一瓶海水，究竟隐藏着多少秘密？在山东青岛胶州湾，科研人员通过采集水样，就能洞悉这片海域的生态面貌。无论是微小的藻类还是珍稀的水鸟，皆能被精准锁定。

“我们为胶州湾的海洋生物构建了独一无二的‘身份证’体系。”山东省青岛生态环境监测中心高级工程师刘旭东介绍。其团队率先运用环境DNA技术开展海洋生物多样性调查，为美丽海湾的守护提供了坚实的技术保障。

环境DNA，简单来说，便是生物遗留在环境中的“印记”。在海洋环境中，无论是游动、进食还是栖息，生物都会无意识地留下DNA——包括脱落的黏液、皮屑、排泄物，甚至是掉落的羽毛。科学家仅需对这些水样中的DNA片段进行分析，即可推断出曾在此处活动的生物身份。

“传统手段依赖人工采样与显微镜辨识，难免会遗漏细节，看不清便无法确认。”刘旭东指出，相比之下，环境DNA技术具备更高的灵敏度，能够捕捉到那些更为稀有的生物踪迹。

2025年8月中下旬，这项技术经历了一次实战检验。彼时胶州湾海水浮游植物浓度极高，采样网衣上附着大量藻类。在光学显微镜下，这些微小生物的形态难以辨认，团队虽经长时间观察，初步推测为小环藻，却不敢断定。随后，团队对样本进行了同步检测：一方面利用扫描电镜放大10000倍进行观察，另一方面进行环境DNA测序分析。最终，两种技术路径殊途同归，确认答案为萎软海链藻。

此次相互验证极大地增强了团队的信心。“肉眼观测一旦出现偏差难以察觉，重返现场复核样本既耗时又费力。”刘旭东表示，而环境DNA将信息数字化，便于随时调取复核，从而大幅提升了识别的准确率。

一套完整的环境DNA监测流程，宛如对海水进行一次精密的“身份认证”：在目标海域采集样本并就地富集，带回实验室后依次进行DNA提取、纯化与扩增，随后开展测序，通过数据库比对或物种识别算法，精准锁定水样中的生物种类。

令团队始料未及的是，这项原本用于海洋生物监测的技术，竟意外探测到了一种濒危鸟类的踪迹。

中华凤头燕鸥作为国家一级保护野生动物，传统的监测手段高度依赖人工，难度极高。

这是中华凤头燕鸥捕食的瞬间。新华社发

“我们长期关注胶州湾的生态状况，看到相关报道后便萌生了能否监测到中华凤头燕鸥的想法？”刘旭东回忆道。2025年10月，团队在胶州湾鸟类活动频繁的区域采集了空气、水体及散落羽毛的样本。结果令人振奋，这三种介质中均检测到了中华凤头燕鸥的DNA，这表明研究人员即便未亲眼目睹鸟类的活动，也能通过环境DNA检测证实其曾在此驻足。

只需采集水样或空气，即可知晓其行踪——这种非侵入式的监测方式，有别于传统的拖网捕捞或潜水观察，它不抓捕、不惊扰任何生物，却能比肉眼观测覆盖得更广、判断得更准。