本文来源于海潮天下（Marine Biodiversity）
欢迎微信搜索“海潮天下”，关注全球环境治理一手资讯！
本文约2700字，阅读约7分钟
出品 | 海潮天下
在热带雨林开展野外调查，蚂蟥几乎是绕不开的存在，讨厌的很。尤其是在东南亚、我国西南山区的潮湿森林里，野外调查人员常常刚走出不远，裤脚和鞋面上就已经爬满了吸血蚂蟥。
长期以来，人们对蚂蟥的印象大多停留在吸血、叮咬上，传说中的“吸血鬼”是也。直到近十多年，保护生物学家逐渐发现，这些不起眼的小动物体内，居然保存了大量的关于森林生物的信息。研究人员甚至能够借助蚂蟥吸食的血液，判断附近生活着哪些野生动物。这项技术，如今被称为“无脊椎动物来源DNA监测”(iDNA)，是近年来生物多样性调查领域发展最快的方法之一。
▲陆生吸血蚂蟥主要分布于亚洲热带和亚热带森林地区，隶属于环节动物门（Annelida）蛭纲（Hirudinea）。其中许多种类属于山蛭科（Haemadipsidae），例如广泛分布于东南亚地区的山蛭属（Haemadipsa）成员。这些蚂蟥栖息于林下落叶层、树干和灌木叶片上，通过感知震动、温度以及二氧化碳浓度变化来寻找宿主。上图是野外的一条日本山蛭（Haemadipsa zeylanica japonica）野外生态照片。图源：Pieria（公域）
这一思路并不复杂。
陆生吸血蚂蟥主要分布在亚洲热带、亚热带森林中，许多种类属于山蛭科。它们并不专门选择某一种宿主，而是机会性的吸血。无论是野猪、赤麂、马来熊，还是各种鸟类、两栖动物和爬行动物，只要走过路过，嘿嘿，都可能成为它们盯上的取食对象。
对于生态学家来说，这种广泛的宿主范围，其实是颇具特殊价值的。
野生动物调查中，经常面临的一个现实问题是，很多物种很难被直接观察到。大型兽类往往活动范围广，数量稀少，抓也抓不住、甚至遇也遇不到；部分中小型动物则习惯夜间活动，白天隐藏在茂密植被之中。即使布设大量红外相机，也难以保证记录到所有物种。
但，蚂蟥却在持续的接触这些动物。
当一只蚂蟥完成吸血后，宿主血液会储存在消化道中。与大多数动物相比，蚂蟥对血液的消化速度称得上是相当的缓慢了。
一顿血餐，往往可以够它活几个月了。正因为如此，宿主遗传物质不会在短时间内完全降解，其中一部分DNA能够保留较长时间，若是被及时采到，是有可能被后续实验检测出来的。
这意味着，研究人员在森林中收集到的蚂蟥，实际上携带着此前数周甚至数月内与其接触过的动物信息。
过去，要确认一种珍稀动物是否存在于某片森林，调查人员通常得开展长期监测。红外相机、样线调查、足迹记录、粪便分析都是常见手段。随着分子生物学技术的发展，科学家开始尝试从另一条路径寻找答案——直接分析动物留下的遗传痕迹。
蚂蟥来源DNA监测，正是在这一背景下发展起来的。
野外工作结束后，采集到的蚂蟥会被送回实验室。研究人员从它们的消化道内容物中提取DNA，再利用聚合酶链式反应扩增脊椎动物特征基因片段。常用标记，包括线粒体12S rRNA基因、16S rRNA基因、以及细胞色素b基因等区域。
获得序列后，研究人员就会将其与公共数据库中的参考序列进行比对。
如果样本中的序列与已知物种高度一致，便能够推断其来源。随着高通量测序技术的发展，一次实验往往可以同时分析数百份样本，并从中识别出数十种甚至上百种脊椎动物。
这种方法最早引起广泛关注，是因为它在热带雨林中的表现超出了许多人的预期。
在东南亚多个保护区，研究人员发现，蚂蟥样本中检出的哺乳动物种类与红外相机调查结果高度重合。部分情况下，一些极少出现在镜头中的物种却能在DNA数据中被检测到。
▲上图：一头牛的乳房上被水蛭叮咬后的伤口。画面中可以清晰看到水蛭吸血后留下的呈三角形或“Y”字形的切口痕迹。©Mohammad Golkar（CC BY-SA 4.0）
这种大型偶蹄类动物生活在安南山脉地区，被认为是20世纪最重要的哺乳动物发现之一。由于数量极少，直接观察记录十分罕见。研究人员曾从吸血蚂蟥样本中获得其遗传信息，为评估野外种群状况提供了重要依据。
例如中南大羚（Pseudoryx nghetinhensis），长期被视为蚂蟥来源DNA监测最具吸引力的目标物种之一。由于这种动物极度罕见，直接观测记录十分有限，研究人员一直希望借助iDNA技术获得其存在证据。2012年的一篇开创性研究虽然未能从蚂蟥样本中检测到中南大羚，但成功识别出长山麂、安南条纹兔等同样隐秘的哺乳动物，证明了该方法在稀有物种调查中的应用潜力。
▼ 海潮天下·往期相关报道：
仅存两个野生种群！玻利维亚深山再现失踪多年的瑟温卡斯水蛙
刚刚命名，就极度濒危！巴拿马这种树全球可能只剩5棵
他们15次出海，没抓一只海豚，却用eDNA打开了远洋哺乳动物研究新大门
▲上图：极度濒危、被称为“亚洲独角兽”的中南大羚（Pseudoryx nghetinhensis）。该物种被列入《越南红皮书》（Sách đỏ Việt Nam）©Silviculture（CC BY-SA 3.0）
类似案例还出现在苏门答腊犀牛、云豹等濒危物种调查中。
实际上，蚂蟥iDNA监测只是eDNA技术快速发展的一个分支。所谓环境DNA（eDNA），是指生物体释放到环境中的遗传物质，包括皮肤细胞、毛发、排泄物、黏液以及死亡组织等。近年来，科学家已经能够通过分析湖水、河流、土壤乃至空气中的DNA，推断当地生物群落组成。而iDNA，不妨可看做是在这一思路基础上的进一步延伸。
欧洲医用水蛭（Hirudo medicinalis）野外生态图。©ajott （CC BY 4.0）
不过，这项技术不是万能的。它有瓶颈。
DNA检测能够说明某种动物曾经在附近活动，却难以直接反映种群数量。比如说，一头野猪可能被多只蚂蟥吸食，而另一头野猪可能完全没有留下样本。因此，检测到的DNA数量并不等同于动物数量。
此外，鉴定结果还受到参考数据库完整性的影响。如果某些物种缺乏可靠的基因数据，那么，即使其DNA存在于样本中，也可能无法准确识别。
正因为如此，当前国际上的主流做法并不是用蚂蟥DNA监测替代红外相机，而是将两者结合使用（优势互补嘛）。毕竟，相机能够记录动物行为、活动时间，DNA分析则有助于补充物种名录信息。两类数据相互印证，往往能够获得更完整的生态图景。
对于生物多样性调查、监测来讲，蚂蟥提供了一种新的信息来源。过去难以发现的动物，如今有可能通过遗传痕迹被记录下来，那些隐藏在密林深处、极少与人相遇的物种，也因此留下了能够被科学家读取的证据。
【海潮天下·小百科】
无脊椎动物来源DNA（iDNA）
上面的这种技术，在国际学术界被称为iDNA（Invertebrate-derived DNA），中文一般翻译成“无脊椎动物来源DNA”。
蚂蟥没有复杂的蛋白酶系统，依赖共生细菌缓慢分解血粉，血液在嗉囊中不发生常规降解，DNA半衰期极长（实验证实可达数月）。不过，在自然界中，吸血行为并非蚂蟥独有。蚊子、蜱虫、虱子、采采蝇等无脊椎动物都会以脊椎动物的血液为食。但是它们跟陆生吸血蚂蟥相比，缺少一个独特优势——保存时间不够长。在野外，许多科研人员经历过，一不留神就发现裤腿和鞋帮上往往已经悄悄爬满了蚂蟥。基于这种基本的原理，所以它可以充当“天然采血器”。
不过，iDNA无法直接做丰度估算，因为无法确定PCR扩增出的DNA拷贝数是来自同一头动物还是多头动物；同时，如果GenBank或BOLD数据库里没有某种罕见啮齿类或鸟类的标准基因序列，测序结果就会显示为“未识别的脊椎动物”。因此，国际上都将它定义为已汇总红外相机的“强力互补技术”，而非替代技术。
【参考资料】
Schnell I B, Thomsen P F, Wilkinson N, et al. Screening mammal biodiversity using DNA from leeches[J]. Current biology, 2012, 22(8): R262-R263.
https://www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960-9822(12)00209-6
Lynggaard C, Oceguera‐Figueroa A, Kvist S, et al. The potential of aquatic bloodfeeding and nonbloodfeeding leeches as a tool for iDNA characterisation[J]. Molecular Ecology Resources, 2022, 22(2): 539-553.
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/1755-0998.13486
【声明】1）本文仅代表资讯，供读者参考，不代表平台观点。2）本文已开启“快捷转载”，欢迎微信公众平台转发；3）为保证图片准确+真实性，“海潮天下”拒绝AI生成图片。4）欢迎专家、读者不吝指正、留言、赐稿。
文 | 王芊佳
排版 | 卢晓雨
时间 | 2026年6月
欢迎投稿 | editor@oceanbiodiversity.cn
海潮天下·往期推荐
●雪、尘土和昆虫竟成野生动物监测利器！原住民用eDNA技术监测陆生物种
●陆生动物监测中的环境DNA介质选择——属性、局限与时空偏离
●他们15次出海，没抓一只海豚，却用eDNA打开了远洋哺乳动物研究新大门
●明明物种丰富，eDNA却测不出？热带红树林正面临基因数据“系统性失踪”
●一瓶旧乙醇里藏着“海洋生态档案”，科学家开始从博物馆标本保存液中打捞历史eDNA
●重构全球生物多样性监测，亟需九大转变
●像验血一样查河流健康？加州豪掷220万美元，AI+eDNA黑科技上线
「海潮天下」（Marine Biodiversity）是一个科学传播和学术服务平台，聚焦全球生物多样性治理，以科学视角解读生态系统奥秘，分享全球前沿研究与自然保护实践，提供学术服务平台，助力中国科研人员参与全球环境治理。从神秘的深海生物到脆弱的珊瑚礁系统，从极地生态到可持续渔业和陆地生态系统，从环境法前沿到塑料污染谈判、以及即将生效的BBNJ……我们致力于打造最新、最快、客观中立、高质量的生物多样性传播与学术桥梁，争取不辜负读者的每一分钟。欢迎关注！
热门跟贴