2025年12月24日 星期三

誰來了?外來入侵種現蹤!「環境DNA(eDNA)」的入侵現場偵查(上)

溪哥與臺灣石𩼧原為臺灣西部原生魚,因被不當流放至非原生地,成為本土入侵種並衝擊在地魚類生態。
(海生館多媒體影音管理平臺,蔡嘉和攝)


文-珊瑚礁生態永續轉譯中心 朱育民    

圖-國立海洋生物博物館


「外來入侵種」來了!?別緊張,這不是怪獸入侵,而是現今常見的生態危機。你或許在新聞上看過「綠鬣蜥」,這種酷似小恐龍的爬蟲類,原本被當作寵物引進臺灣,卻因棄養而在南部氾濫成災,族群甚至逐漸往北擴散。牠們缺乏天敵,挖洞破壞河堤與農田,也偷食作物,對生態與經濟都造成威脅。綠鬣蜥的出現,再次引起大眾對外來種的重視。

不過,「外來種」都是有害的嗎?在許多外來種的報導中,都提到牠/它們對經濟或生態造成不好影響。然而,並非所有外來種都是不好的,例如乳牛、咖啡種苗、日本茄子、加州蜜李、動物園的獅子老虎等等,也都是外來種,卻沒迫害原始生態,反而對經濟、健康、休閒、教育有好處。事實上,只有一小部分的外來種會造成危害,然而一旦發生危害,造成的影響卻是難以估量。因此,對於外來入侵種的提防不可不謹慎!

但,「外來種」及「外來入侵種」是兩個不同的概念嗎?這的確是一般人容易混淆的地方,也因此常誤解「外來種」都是有害。為了釐清這個觀念,我們先來了解這些名詞的真正意思:


原生種:

指在某地自然出現的物種,牠/它們在當地演化,或是透過自然方式移入,沒有受到人類有意或無意的影響。


外來種:

指物種、亞種或更低的分類群(包含能在當地存活與繁殖的任何部分,如幼體、種子或組織片段等),牠們原本並不自然分布在某地,但因某些原因被帶入該地。

外來種不一定會破壞當地生態,也不是所有外來種都能在新環境中繁衍。若牠/它們能成功在當地建立族群、但沒有威脅到原生種或影響到生態,便稱為「歸化種」。

例如,16世紀地理大發現,西班牙人將原產於南美洲的番茄等植物傳入歐洲並遍布全球。這些作物成功融入各地農業系統,但並未對當地野生生態造成失控的危害。


外來入侵種:

指動物、植物或其他生物,被人有意或無意帶到原本不屬於牠/它們自然分布的環境中,而且已在當地建立穩定的族群,因此可能對原生種的生物多樣性、當地生態系、經濟、健康或福祉造成嚴重威脅。

例如,來自非洲的吳郭魚,因養殖需求被引進臺灣。但因具有強大的生存與適應能力,且領域性強,會攻擊其他河川生物,使多種原生魚類面臨生存壓力。


吳郭魚原為養殖引進,但具強烈領域性與高適應力,威脅臺灣原生魚類生存
(海生館多媒體影音管理平臺,鄭國佑攝)


本土入侵種:

指屬於本地的物種,因人類活動被帶往原本沒有分布的地區,或與其他族群發生基因交流,進而影響生態或造成基因污染。

例如,臺灣西部常見的原生溪流魚類─溪哥和臺灣石𩼧,因近年不當流放入侵花東地區,對當地原生魚類造成威脅。


從上面的定義來看,會對生態及環境造成影響的是「入侵種」(包含「外來入侵種」及「本土入侵種」),這也是我們亟需關注的對象。


▎當入侵種「磨刀霍霍」─牠/它們入侵的第一現場

那入侵種會造成什麼影響呢?我們可以分為經濟與生態2方面:


一、 經濟影響

外來入侵種最直接的影響就是金錢損失。以臺灣為例,過去為了養殖需求引進福壽螺與非洲大蝸牛,但隨著市場崩盤,農民紛紛棄養,使得這些外來種侵入臺灣田間或水渠等環境,族群迅速擴散,入侵農業生態系啃食稻米與其他作物,造成大量減產。政府因此必須補貼農民損失,農民也得額外購買農藥防治,最終耗費了巨大的經濟成本。


福壽螺粉紅色卵塊。鮮豔醒目的外觀背後,卻讓農民十分頭痛
(海生館多媒體影音管理平臺,蕭美足攝)

二、 生態影響

入侵種對生態系的影響相當巨大,波及的層面極為廣泛,甚至需耗費大量的人力與金錢才能彌補。牠/它們的登場方式不盡相同,有的是掠食者、有的是強勢競爭者,也有的在基因層面悄悄留下印記。可以從5個面向來看:


掠食者來襲─捕食

掠食性的入侵種往往會捕食棲地的原生物種,造成數量減少,甚至滅絕。例如,非洲東部的世界第二大淡水湖─維多利亞湖,因湖內環境多樣,輻射演化(註1)400多種慈鯛科魚類,而且多為特有種。但在1954年,因經濟目的引入了體長可達2公尺,體重可達200公斤的大型淡水魚─東非尼羅鱸魚(Lates niloticus)。由於缺乏天敵,牠大量捕食湖中原生魚種,造成湖中200多種原生慈鯛科魚類滅絕。

臺灣的例子則有從東南亞引入的魚虎(Channa micropeltes)。成魚能長到2公尺,體重達20公斤,出沒在臺灣水庫中,會捕食臺灣的原生魚種。牠生性凶猛,繁殖力強,幾乎沒有天敵,嚴重破壞生態平衡及造成漁民的經濟損失。


資源搶奪戰─競爭與排擠

如果外來種的生活習性與原生種非常相似,那牠們的生態棲位(niche(註2)就會重疊,進而造成食物、棲地等資源的競爭,最終排擠原生種的生存空間。

例如,臺灣在1913年前後,為消滅蚊子幼蟲,引進原產於北美洲及中美洲的食蚊魚(俗稱大肚魚,Gambusia affinis),作為生物防治的方法。結果大肚魚大量繁衍,造成與牠們習性相似的臺灣原生種青鱂魚(Oryzias sinensis)族群逐漸消失。


臺灣原生魚類青鱂魚曾廣布水稻田與溝渠,如今因外來種與棲地改變而受威脅。
(海生館多媒體影音管理平臺,生態繪圖)


瘟疫大蔓延─疾病傳播

外來種可能攜帶原本不屬於當地的病原體,當這些病原體進入新環境時,原生種往往沒有相應的抗體,因此一旦感染可能大量死亡,導致族群數下降。

例如,麥穗魚(Pseudorasbora parva)被引入羅馬尼亞並擴散到整個歐洲,其攜帶的病原體Sphaerothecum destruens對當地原生種小赤梢魚(Leucaspius delineatus)造成危害,使該物種在全歐洲瀕危。


混血的風暴─雜交

當外來種與原生種親緣接近時,兩者發生雜交的機會大幅增加。這會污染原生種的基因庫,改變原生種的基因組成,影響遺傳多樣性。

例如,歐洲鯽魚(Carassius auratus)和引入的鯉魚(Carpio carpio)雜交導致了純種歐洲鯽魚在當地的族群量下降。


環境大失序─生態系改變

一般而言,各種生物在生態系統中會維持穩定的動態平衡,但入侵種的引入常會擾亂這個穩定狀態,導致生態失衡。

例如,鯉科魚類的入侵範圍已遍布全球,牠們以水生植物、浮游生物和小型脊椎動物為食。牠們的入侵,使原棲息地水生植物或者藻類數量減少,連帶溶氧量、水溫、濁度等多項水質環境也發生變化。

當棲息地生態環境改變了,也更容易促使其他物種的入侵。而剛剛提到的非洲維多利亞湖在引進尼羅河鱸魚後,除牠們直接的掠食讓超過200種以上的原生魚類滅絕外,更因此瓦解了該生態系的食物網結構。


鯉科魚類入侵造成水生植物減少,改變原有水域生態平衡。
(海生館多媒體影音管理平臺,生態繪圖)

入侵種所帶來的影響,從生態到經濟層面,都足以撼動整個環境的平衡。為了在第一時間掌握這些入侵者的動向,科學家們正運用一項嶄新的技術「環境DNAeDNA)」,從水中尋找牠們留下的微小線索。

這項看不見的追蹤任務,究竟是如何進行的?


請看下期《奧秘海洋(20263月號)》:〈誰來了?外來入侵種現蹤!「環境DNAeDNA)」的入侵現場偵查 (下)〉。


註釋

註1 輻射演化:指同一祖先的物種,因適應不同環境或生活方式,而逐漸演化出多種新物種的現象。

註2 生態棲位niche:想像生態系是一個社區,每個物種都有自己的「角色」:住在哪裡、吃什麼、和誰互動。這個概念用來描述物種如何利用環境資源、彼此共存,也能幫助科學家評估入侵種或環境變化對生態的影響。


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