消失10年后首次現(xiàn)身，NOAA用全新eDNA技術(shù)鎖定瀕危向日葵海星

在遭受了毀滅性的“海星消融綜合癥”之后，太平洋沿岸的頂級掠食者“向日葵海星”曾一度瀕臨滅絕，直接導(dǎo)致近海海藻林因缺乏天敵控制而退化為海底荒漠。eDNA檢測技術(shù)成為了追蹤該物種復(fù)蘇的一個利器。美國國家海洋和大氣管理局（NOAA）2026年6月25日發(fā)布的最新消息顯示，這項(xiàng)尖端技術(shù)展現(xiàn)出了驚人的敏感度，科學(xué)家只需采集一升海水，就能通過其中殘留的微量遺傳物質(zhì)，在短短一兩天內(nèi)精準(zhǔn)鎖定這些稀少且隱蔽的海星。

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出品 | 海潮天下

據(jù)2026年6月25日美國國家海洋和大氣管理局（NOAA）發(fā)布的最新消息，科學(xué)家在監(jiān)測太平洋沿岸生態(tài)系統(tǒng)時取得了一項(xiàng)重要突破。美國國家海洋和大氣管理局太平洋海洋環(huán)境實(shí)驗(yàn)室（PMEL）的研究團(tuán)隊開發(fā)出一種快速環(huán)境DNA（eDNA）檢測方法，大幅提升了對向日葵海星（Pycnopodia helianthoides）健康狀況及種群復(fù)蘇的監(jiān)測能力。這種海星也被叫作多腕葵花海星，是太平洋沿岸的重要頂級掠食者。

在2013~2016年期間，太平洋暴發(fā)了被稱為“暖水團(tuán)”（The Blob）的嚴(yán)重海洋熱浪。在此期間肆虐的“海星消融綜合癥”（SSWD）導(dǎo)致大量海星死亡，直接引發(fā)了從阿留申群島到巴哈半島大片近海海藻林的崩潰。

向日葵海星是受影響最嚴(yán)重的物種之一。作為生態(tài)系統(tǒng)中的頂級掠食者，它們主要以海膽等啃食海藻的生物為食。

在健康的加利福尼亞近海生態(tài)中，海膽本是自然的一部分，但當(dāng)向日葵海星等天敵大量減少時，海膽數(shù)量便會呈指數(shù)級增長，將茂密的海藻林變成荒涼的水下荒漠，導(dǎo)致數(shù)百英里已經(jīng)崩潰的海藻林無法恢復(fù)。海藻林是地球上生產(chǎn)力最高、經(jīng)濟(jì)價值最大的生態(tài)系統(tǒng)之一，為數(shù)以百計的海洋生物提供了重要的棲息地和育魚場。

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▲上圖：2021年，美國華盛頓州普吉特灣埃德蒙茲海洋公園，西雅圖潛水員Michael Pe?uelas正在檢查一只巨大的向日葵海星。圖源：Zachary Gold | NOAA

為了應(yīng)對這場生態(tài)災(zāi)難，科學(xué)家此前將幸存的向日葵海星帶入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行人工繁育和疾病研究。這一舉措成功實(shí)現(xiàn)了向日葵海星的人工繁殖，還讓科學(xué)家確認(rèn)了一種名為“扇貝弧菌”（Vibrio pectenicida）的細(xì)菌是導(dǎo)致海星消融綜合癥的主要病原體。人工繁育項(xiàng)目，也為驗(yàn)證全新的環(huán)境DNA檢測技術(shù)提供了條件。

環(huán)境DNA技術(shù)分析了生物排泄到水中的微量遺傳物質(zhì)，確定了其存在。

實(shí)驗(yàn)室和野外實(shí)地測試表明，一升海水里只要有幾條DNA片段，該技術(shù)就能精準(zhǔn)捕捉到。所以說，這種方法比傳統(tǒng)的潛水員目視監(jiān)測更便宜、更敏感也更高效，通常在一到兩天內(nèi)就能得出結(jié)果。

在最近的一次檢測中，科學(xué)家通過環(huán)境DNA發(fā)現(xiàn)線索后，潛水員隨后在加利福尼亞州北部的諾約灣（Noyo Bay），果然成功找到了一只茶杯大小的幼年向日葵海星。

2021年，華盛頓州普吉特海灣（Puget Sound）的埃德蒙茲海洋公園（Edmonds Marine Park）內(nèi)，一只體型巨大、呈現(xiàn)紫色和橙色的向日葵海星棲息在水下。圖片來源：Zachary Gold / NOAA Pacific Marine Environmental Laboratory

這種曾隨處可見的海星，由于數(shù)量銳減，目前已被提議列入美國瀕危物種法案。不過近幾年，它們正在一些海域展現(xiàn)出復(fù)蘇的跡象。

2025年8月，科學(xué)家先是在法拉隆群島大區(qū)國家海洋保護(hù)區(qū)發(fā)現(xiàn)了向日葵海星的避難所。到了2026年，研究團(tuán)隊又對加利福尼亞州的39個觀測點(diǎn)展開評估。借助環(huán)境DNA技術(shù)，科研人員在門多西諾、索諾馬和圣馬刁三縣的六個不同地點(diǎn)都檢測到了向日葵海星的信號。這也是近十年來，首次在舊金山以南海域再次記錄到這個物種。新技術(shù)的成功應(yīng)用，讓科學(xué)家不用下水就能高效監(jiān)測深海及潛水員難以抵達(dá)的區(qū)域，為近海生態(tài)平衡的評估提供了極大的便利。

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資訊源 | NOAA太平洋海洋環(huán)境實(shí)驗(yàn)室（PMEL）

文 | 盧曉雨

編輯 | 海潮君

排版 | LXY

時間 | 2026年6月

聯(lián)系小編 | editor@oceanbiodiversity.cn

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