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[募科學] 複雜又充滿滋味的鰻魚生活

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黃永森法國求學時,教授所贈西元1876年的黃鰻石板古畫。圖/Scimu提供。

講到鰻魚,我們都會想到日式料理中的鰻魚飯,其實日本人眼中最好的鰻魚苗多來自台灣!鰻魚的培育和養殖曾經替台灣賺進大量外匯,直至今日鰻苗數量不再,鰻魚的養殖也漸漸步入夕陽產業。

高雄大學生命科學系副教授黃永森沉浸在鰻魚相關研究二十餘年,主要研究魚類的生殖生理學。一如經過多年漂蕩、終於抵達港灣的鰻魚的生活史,黃永森經歷水試所、海生館不同的研究環境後,終於在高雄大學落腳。他從在法國留學時就開始從事鰻魚的研究,經歷二十幾年與鰻魚相伴的學術歲月,談起相關的內容依然興致勃勃。

今年,他在〈SciMu科學募資平台〉提出的募資專案〈別讓鰻魚成為只能在博物館見到的傳奇生物!人工繁殖鰻魚的第一步〉希望能在資金短缺的情況下,找到方法繼續這項研究工作。

因上溪下海而鮮嫩可口

鰻魚是一種耳熟能詳的食材,牠們生活史卻超乎想像地複雜。日式料理常見的白鰻(又稱日本鰻,Anguilla japonica),幼體出生在馬里亞納海溝附近,剛孵出的鰻魚幼體為半透明、幾乎沒有運動能力的「柳葉魚」,循著洋流漂到大陸邊緣時第一次變態為「玻璃鰻」,漂浮到河口的玻璃鰻開始累積色素,就是每年冬天海口魚人撈捕的「鰻線」,在淡水成長的玻璃鰻成為「黃鰻」,經過數年的發育才再一次變態為「銀鰻」,需要回到海裡才能達到真正的性成熟、配對產卵。

黃永森解釋,鰻魚之所以滑嫩好吃,和牠們的生活史應該有很大關連。用顯微鏡觀察鰻魚的肌肉組織,可以發現牠們的脂肪分布在肌肉纖維間,就像霜降牛肉,脂肪與肌肉交雜。許多魚類最嫩的地方是累積了許多脂肪的魚肚,鰻魚則是全身都散布了脂肪。黃鰻長大就是一系列養胖的過程,脂肪比例可以高達體重的60%,很可能就是為了累積能量提供不進食的銀鰻時期回游到產卵地之用。

歐洲的研究已經證實,黃鰻和銀鰻的發育重點差異之一就在於體脂肪的含量不同,目前已知,黃鰻的體脂肪需要高到某個程度,才會開始變態為銀鰻,而銀鰻則還要等到降海之後才能真正達到性成熟。

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Anguilla japonica" by opencage –  Licensed under CC BY-SA 2.5 via Wikimedia Commons

生命,自有出路?

最近電影《侏儸紀公園》又拍了續集《侏儸紀世界》,許多人非常熟悉這句出自《侏儸紀公園》的名言:「生命自有出路。」但鰻魚複雜的生活史,卻像自找麻煩似的,出路難尋。

黃永森表示,就生殖生理學的角度,鰻魚是個非常有意思的研究對象。大小白鼠這類實驗室常見的飼養的物種反而難研究,因為生活史太快,一眨眼所有的事情都過去了;鰻魚則是另一種困難:所有細節都充滿謎題

長成的鰻魚必須離開長大的河川潛入深海,才能達到性成熟,鰻魚的生活史和鮭魚正好倒過來。鮭魚如果受限某些因素無法降海,仍有機會演化出陸封型的鮭魚,台灣鱒就是個好例子;但假如鰻魚遲遲未能入海,牠們可以在淡水裡長得異常大隻,卻還是不會成熟產卵,停滯在黃鰻時期。2008年就有新聞報導,在日月潭裡捕捉到一隻175公分長、15公斤重的鰻魚,最後發現那是一尾澳洲鰻,推測是人為放到日月潭。

生殖生理學研究主要希望找出影響動物生理的關鍵環境因子,鰻魚入海後,會遭遇鹽分、溫度、深度、光線、運動量等等劇烈變化,究竟是哪個刺激因子誘發了型態變態和性腺發育?從黃鰻變態為銀鰻取決於身體體型,或是年齡?為何有一定比例的鰻魚就是無法人工催熟?目前為止鰻魚的生殖還是充滿謎題。

這也是黃永森今年在〈SciMu科學募資平台〉提出的募資專案〈別讓鰻魚成為只能在博物館見到的傳奇生物!人工繁殖鰻魚的第一步〉想要解決的問題。

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黃永森介紹實驗室設備。圖/陳亭瑋攝。

一尾一億日圓的人工繁殖鰻

一條白鰻要完成完整的生活史,需要經過溯溪下海,超過三千里的漫長遷徙,因此,人工繁殖鰻魚籠罩了許多難題尚待解決。直到今日,人工養殖的鰻魚種源還是只能來自野外捕捉的鰻苗。

日本鰻魚養殖加工是非常龐大的產業,日本在人工養殖的研究砸下大筆經費。一隻鰻魚的平均產卵量是80萬顆卵,這可說是以「魚海戰術」完成的研究。2000年的時候養出了第一代人工繁殖達到性成熟的個體3隻,平均每隻花費一億日圓(依當時匯率約為新台幣2780萬);目前日本已經養到了 F3(第三代人工繁殖的子代),成本為一尾一千萬日圓(約新台幣256萬),他們期望能做到十年內將成本壓低到一尾一百日元以內。

黃永森自許以自身實驗室設計,綜合不同的環境調控以及人工注射腦下垂體研磨液,能研發出以簡易設備研究完成的白鰻催熟的操作配方,針對人工養殖建立初步可行可推廣的飼養模式。「之前曾經達到過GSI(生殖腺指數)超過20,鰻魚約30多就算性成熟了。」

國內嘗試養殖種鰻往往要大筆投資在設備,由於受限經費以及考量未來的推廣效益,黃永森希望未來參考日本的研究內容,能以簡單而關鍵的設備完成飼養模式的開發。

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黃永森在實驗室飼養鰻魚的設備。圖/陳亭瑋攝。

20年後還看得到鰻魚嗎?

2013年開始,農委會公告除花蓮縣及台東縣,其餘縣市每年自3月至10月底,禁止以任何方式捕撈鰻苗,並輔導各縣市政府公告轄屬至少一條河川之中下游流域,全年禁止以任何方式捕撈鰻魚,讓成鰻降河產卵,以增裕鰻魚資源。農委會之所以採取此措施,主因就是近年全球的鰻苗數量正逐漸降低,台灣的鰻魚養殖產業也因此岌岌可危。

談到大家關心的二十年內還吃不吃得到鰻魚飯,黃永森表示:「我想20年內應該都還看得到,60年就很難講了。」

他認為,因為鰻魚溯溪的生活範圍很廣,所以鰻苗被捕捉殲滅的速度沒那麼快。從台灣、中國大陸沿海一路到東北亞的韓國、日本一帶都是鰻魚生活範圍,這麼大的範圍讓牠們還有一點點喘息的空間,但是在鰻苗日漸減少、價格越來越高的情況下,可以預見捕捉範圍會逐漸擴大。實際上,最有效的資源管理方法就是盡量不要抓,至少在冬天這段人為捕捉最密集的時間裡設立一些限制,好留給鰻魚苗一條生路。

有人提議,採取放流鰻魚作為保育措施。黃永森對此採取較保守的看法,一方面,難以確定人工飼養的個體是否已感染疾病,可能會影響野外的族群;另一方面,被放流的個體很可能還沒成熟,尚未達到自然界鰻魚回歸大海時的生理狀態。近年來的保育趨勢強調「棲地保育」,與其針對一個單一物種用盡資源,有效地保護牠們的棲息環境效用會更大。

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圖片來源:pixabay

科學還只是真理大海之前的小貝殼

Q:請黃永森老師提供一些建言給泛科學的讀者。

A:(頓一下)科學不是人生唯一的解答。

對生命科學有接觸的人都知道,這些年做生科研究的成本越來越高,實際上的發現卻越了越少。以這些年很熱門的癌症研究為例子,每個學生報論文結論都說,這個研究可以替癌症治療帶來一線曙光,聽一聽就會覺得,這麼多年來這麼多個一線曙光加起來總該天亮了吧。

並不是說科學方法或科學態度是錯誤的,而是我們常用的科學研究方法重點在於控制變因,找出那個細節對結果最有影響;對於一些複雜系統的解謎能力相對地弱,只強調科學方法有些時候反而會對於解讀問題構成阻礙。就像我們現在談到中醫,中醫的系統不完全科學,有時候卻能解決西醫無法解決的問題。

科學研究,大概就像牛頓的名言:我們就像在海邊玩的小孩,會為了偶爾撿到的小石頭和貝殼欣喜,卻對面前的真理大海視若無睹。


 

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為什麼現在的鰻魚飯越來越貴越來越少?因為到今日所有鰻苗都還是來自越來越少的野外撈捕。想在人工環境下繁殖鰻魚,還有很長的路要走。本研究需要你支持,挑戰鰻魚人工繁殖第一步:改進刺激種魚卵巢發育之方法。

黃永森的募資專案〈別讓鰻魚成為只能在博物館見到的傳奇生物!人工繁殖鰻魚的第一步

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