《Marine Biology》：Species identification and haplotype diversity of Sato’s beaked whales using environmental DNA metabarcoding
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鲸类、海豚与鼠海豚在海上进行的物种鉴定仍具挑战性，尤其对于如喙鲸科（Ziphiidae）等隐存种而言。研究人员利用环境（e）DNA对海上的佐渡氏喙鲸（Berardius minimus）进行鉴定。该物种于2019年首次被描述，迄今除一份遗传样本外均采自搁浅尸体
鲸类、海豚与鼠海豚在海上进行的物种鉴定仍具挑战性，尤其对于如喙鲸科（Ziphiidae）等隐存种而言。研究人员利用环境（e）DNA对海上的佐渡氏喙鲸（Berardius minimus）进行鉴定。该物种于2019年首次被描述，迄今除一份遗传样本外均采自搁浅尸体。佐渡氏喙鲸在海上难以与体型更大的贝氏喙鲸（Berardius bairdii）区分，凸显了野外可靠鉴定方法的必要性。通过对mtDNA控制区进行高通量宏条形码分析，研究人员在根室海峡采集的8份eDNA样本中确认了6份存在佐渡氏喙鲸的目视鉴定结果，其中1份样本还检出了与虎鲸一致的单倍型。从佐渡氏喙鲸样本中恢复了先前描述的5个单倍型中的3个，并解析出2个新变异。这些单倍型有望进一步刻画这一难觅鲸类的多样性与种群结构。结果表明eDNA宏条形码可作为非侵入式工具，用于检测并评估佐渡氏喙鲸及其他深潜鲸类的遗传多样性。
研究背景方面，喙鲸科（Ziphiidae）因深潜行为、水面活动隐蔽及通常分布于离岸海域，是鲸类中了解最少类群之一，其生态、种群结构与分布等基础信息匮乏。佐渡氏喙鲸（Berardius minimus）为2019年描述的新种，栖息于北太平洋中西部，海上目击极少且集中于北海道北部周边，既往遗传样本几乎全来自搁浅个体；其在海上与贝氏喙鲸（Berardius bairdii）形态相近、分布重叠，常规目视难以区分，限制了生态学理解与保护监测。环境DNA（eDNA）可捕获水体中脱落遗传物质，但在大型移动远洋鲸类中面临浓度低、扩散快、降解不确定等挑战，针对喙鲸的eDNA成功检测稀少。为此，研究人员于2022年5月19日至6月15日在北海道与国后岛之间的根室海峡，以目视确认佐渡氏喙鲸群体浮出位置后的尾迹（flukeprint）表层水为采样点，另设无鲸类对照点，开展eDNA物种鉴定与单倍型恢复可行性研究。论文发表于《Marine Biology》。
关键技术方法上，研究人员在鲸群下潜后数分钟内于flukeprint表层界面用漂白处理玻璃瓶采集2 L海水，1至6小时内经0.4 μm Cyclopore膜真空过滤，滤膜存于Longmire缓冲液-18 °C归档。实验室采用酚/氯仿（PCI）法提取eDNA，经抑制物去除试剂盒处理；以微滴数字PCR（ddPCR）定量鲸类eDNA，松阈0.12 copies/μL、严阈0.5 copies/μL；对mtDNA控制区约360 bp片段行两轮巢式PCR扩增，Illumina MiSeq双跑测序，Qiime2的dada2去复用与拼接获扩增子序列变体（ASV），BLAST比对GenBank，并以跨样本/跨运行重复、100%匹配已知单倍型为准则判定真单倍型，用POPART建中位连接网络。样本队列为根室海峡8份目标尾迹水+2份无鲸对照，共10份。
研究结果部分，Field collection小节表明，10份2 L海水中8份采自3至8头佐渡氏喙鲸群体浮出位，2份为对照；ddPCR与metabarcoding小节显示，6份目标样本≥0.12 copies/μL，仅#5＞0.5 copies/μL，两对照均0.03 copies/μL；双跑MiSeq中5份ddPCR阳性样本含佐渡氏ASV，#9虽ddPCR阳性但仅含虎鲸（Orcinus orca）ASV（现场数公里外有虎鲸群），#7低于阈值却检出佐渡氏ASV；13个佐渡氏ASV中5个通过质控为真单倍型，3个匹配Morin等2017年5个已知单倍型之3，2个新变体（eDNA1、eDNA3）因跨样本/跨运行重复被接受；虎鲸ASV之一匹配GenBank及Filatova等2025年根室海峡描述单倍型。单倍型网络见图2，证实eDNA可恢复种内mtDNA多样性。
讨论部分总结：eDNA浓度低且同群样本间变异大，与释放时空异质、采集距下潜时间间隔（#2、#9因远距追踪致采样偏移）及表面流有关；ddPCR与宏条形码多数一致支持低模板可靠性，#9交叉检出虎鲸反映开放海域背景eDNA平流与种间脱落率差异（猎食虎鲸脱落可能更高），#7亚阈值仍检出体现宏条形码对极限模板的灵敏度；单次采样（如#1、#3八头群获4单倍型，#5五头群获3单倍型）不支持严格母系社会结构，提示临时混合聚群。研究人员结论为：根室海峡佐渡氏喙鲸浮出位表层水可回获eDNA，虽浓度低且空间变异大，ddPCR与宏条形码一致性验证检测有效，偶发非目标 taxon 警示需结合水动力解释；该研究首次证实eDNA分析可作为实用非侵入工具，在开放海域检测并鉴定佐渡氏喙鲸。
