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臺灣鮭魚的古老身世與鮭屬演化的史詩

摘要

臺灣鮭魚(Oncorhynchus masou formosanus),是全球鮭屬魚類最南端的孑遺種群,長久以來被視為日本櫻鮭南遷後因陸封而成的「殘留亞種」。然而,臺灣研究團隊近年來透過全基因組定序技術,一舉推翻了這項百年假說。基因組的鐵證顯示,臺灣鮭魚並非「晚近的亞種」,而是櫻鮭複合群中最早分化、最古老的姊妹譜系,其獨立演化史可追溯至數百萬年前。本文將回顧傳統的洄游策略觀點,並呈現臺灣鮭魚從形態學、分子生物學到全基因組層次的突破性證據,最終確立其獨立物種(Oncorhynchus formosanus)的超然地位,重寫太平洋鮭屬的演化史詩,也為我們珍愛的國寶魚發出最堅定的保育宣言。

 

聖稜線下的孤獨守護者:臺灣鮭魚的哀愁與榮光

臺灣,這個位於亞熱帶的島嶼,竟是冰河時期孑遺物種——櫻鮭(Oncorhynchus masou)家族最神祕的成員:臺灣鮭魚(Oncorhynchus formosanus, 俗稱國寶魚)的唯一棲地。牠們在七家灣溪的清冽溪水中,與世隔絕地度過了漫長的歲月,成為全球鮭屬魚類分布的最南界,也被視為極端環境適應下的「活化石」1

長久以來,這個臺灣特有的族群,在國際學術界被賦予了一個帶有歷史悲劇色彩的「亞種」地位。日本學者將整個櫻鮭複合群的演化視為一種「洄游策略梯度」的延伸:從湖泊型(琵琶鮭2)到河流定居型(山女魚),再到沿海岸短暫河海洄游的石川鮭,最後分化出廣泛洄游的海洋型(櫻鮭),而臺灣鮭魚被視為日本櫻鮭在冰河期南下擴展後,因氣候變暖、海水溫度升高而被迫陸封於高山的「邊緣亞種」3

然而,臺灣的科學家們,憑藉著不懈的努力與善用分子生物技術,為這群孤獨的守護者,揭示了一個遠比想像中更為古老、更具獨立性的身世

 

百萬年孤獨的演化:基因組推翻的百年舊史觀

臺灣鮭魚的分類地位,如同其棲息的環境,充滿了爭議與謎團。雖然早期的形態學研究就注意到臺灣鮭魚在脊椎骨數目等特徵上與日本亞種的顯著不同,暗示其為「一個獨特的分類單元」4,但缺乏高精度遺傳學證據,難以撼動傳統的分類體系。

(一) 分子標記的過渡性發現:遺傳獨特性與分化時間的爭議

在全基因組時代來臨之前,分子生物學研究便不斷挑戰舊觀點:

  1. AFLP與GH1基因的分化證實:台灣國立海洋大學郭金泉教授團隊於2008年運用 AFLP(擴增片段長度多態性)技術,證明臺灣鮭魚的遺傳結構與日本櫻鮭複合群的四個亞種絕對不同5。隨後高雄醫科大學張學偉教授團隊的生長激素基因 GH1 序列分析,也進一步確認了其在生理調控上的獨特演化路徑6
  2. 粒線體分析的肯定與推論: 2019年,一項跨台日兩國合作的分子地理學研究(Yamamoto et al.)雖利用粒線體 DNA 再次確認了臺灣鮭魚的高度遺傳隔離,但當時的數據卻推論:臺灣鮭魚是在約50萬年前,從日本石川鮭的譜系中「最晚分化」出來的亞種7。這個結論,將臺灣鮭魚的歷史定位在相對較近期的「殘留」事件。

(二) 全基因組定序的鐵證:臺灣鮭魚是鮭屬最古老的姊妹譜系

真正迎來革命性突破的,是中研院沈聖峰博士團隊近年(2025)完成的臺灣鮭魚全基因組定序。這項對臺灣鮭魚數十億個 DNA 鹼基進行分析的研究,得到了權威性的結論:

  1. 古老起源: 臺灣鮭魚並非最晚分化,而是整個櫻鮭複合群中最早分化、最古老的姊妹譜系。牠與其他日本亞種的分道揚鑣,發生在遙遠的120萬至510萬年前8,遠早於過去日本學者估計的50萬年9。這證明了臺灣鮭魚不是近代冰河期後才陸封的「殘留種群」,而是數百萬年來便獨立於亞洲大陸邊緣演化的古老遺緒
  2. 結構差異: 基因組分析發現,臺灣鮭魚與日本櫻鮭在染色體結構上存在著顯著差異,例如染色體融合的現象9。如此巨大的結構變化,已經遠超物種內亞種分化的範疇。
  3. 免疫基因的獨特性: 此外,長庚大學Fugmann教授團隊也發現臺灣鮭魚的免疫機制獨特,例如牠的細胞激素基因中含有一條有缺陷的白細胞介素-4/13A 基因(defective IL-4/13A gene)10,以及其 MHC(主要組織相容性複合體)基因的多態性水平展現出不同的演化壓力11

這些全方位的基因組證據,共同支持了臺灣學者的倡議:臺灣鮭魚應被提升為獨立物種 Oncorhynchus formosanus。

 

兩種演化哲學:臺灣的堅守與日本的洄游

這場分類地位的衝突,也象徵著兩種不同的演化哲學:

  • 日本櫻鮭(廣義):牠們是「移動與改變」的策略大師。從僅在湖泊洄游的琵琶鮭,到能廣泛降海的櫻鮭,牠們透過生命史的可塑性,不斷向更廣闊的海洋擴展,最大化生長機會。
  • 臺灣鮭魚:牠們是「堅守與適應」的孤獨英雄。數百萬年來,牠們在極端高山溪流的惡劣環境中,承受著最小的族群規模和最古老的遺傳壓力,以獨特的基因組結構和生理機制,堅守在牠們的家園。

臺灣鮭魚的故事,從一個「因氣候變遷而退化的亞種」,一躍成為「太平洋鮭屬演化中,至今所知最早分化的古老根源」。這不僅是分類學上的修正,更是對這塊土地上特有生命演化歷程的重新認識與尊重。

 

寫在文末:國寶魚的未來與土地的連結

我們所珍視的國寶魚,如今被科學證實具有如此深遠且古老的演化地位,牠們的保育意義已從單純的物種保護,提升至對全球生物地理學與演化史的貢獻

守護臺灣鮭魚,便是守護一段數百萬年未曾中斷的生命史詩,這段歷史比島上多數生物都更古老。讓我們以最崇敬的心情,確保這群冰河的守護者,能在牠們的古老家園——大甲溪(目前僅存在上游的七家灣溪與合歡溪)——持續安居繁衍,讓這份來自臺灣高山的驕傲與古老基因,永遠閃耀光芒。

 

註腳(參考文獻)

  1. 郭金泉、沈曼雯、鄭先祐,2010,〈台灣鮭魚與櫻鮭誌〉,台中,天空數位圖書,453頁。
  2. Fujioka, Y., Kuwahara, M., Tabata, R., et al., 2025, “The Biwa salmon, a new species of Oncorhynchus (Salmonidae) endemic to Lake Biwa, Japan,” Ichthyological Research, DOI: 10.1007/s10228-025-01032-z.
  3. Munakata, A. (2025). Why Masu Salmon became "Yamame and Sakura Masu": Solving the mystery that anglers want to know. Tsuribito-sha. Tokyo, Japan. 320 pages. ISBN: 9784864477482.
  4. Nakabo, T., 2009, “Zoogeography of Taiwanese Fishes,” Korean Journal of Ichthyology 21(4), 311-321.
  5. Gwo, J.-C., Hsu, T.-H., Lin, K.-H., & Chou, Y.-C., 2008, “Genetic relationship among four subspecies of cherry salmon (Oncorhynchus masou) inferred using AFLP,” Molecular Phylogenetics and Evolution 48, 776-781.
  6. Chang, H.-W., Yang, J.-L., Huang, H.-Y., et al., 2009, “A novel growth hormone 1 gene-derived probe for Oncorhynchus masou formosanus distinguished from the Oncorhynchus subspecies,” Molecular and Cellular Probes 23, 103–106.
  7. Yamamoto, S., Morita, K., Kikko, T., Kawamura, K., Sato, S., & Gwo, J.-C., 2020, “Phylogeography of a salmonid fish, masu salmon Oncorhynchus masou subspecies-complex, with disjunct distributions across the temperate northern Pacific,” Freshwater Biology 65, 698–715.
  8. Tabata, R., Kakioka, R., Tominaga, K., Komiya, T. and Watanabe, K. (2016) Phylogeny and historical demography of endemic fishes in Lake Biwa: the ancient lake as a promoter of evolution and diversification of freshwater fishes in western Japan. Ecology and Evolution, 6, 2601-2623.
  9. Lee, Y. C., Shen, Z. Y., Lin, W. R., et al., 2025, “Eco-genomic analysis uncovers precision-conservation targets for the western Pacific's southernmost salmonid,” bioRxiv 2025.09.09.675276.
  10. Yen, Y.-H., Zheng, D. Y., Yang, S. Y., et al., 2024, “The cytokine genes of Oncorhynchus masou formosanus include a defective interleukin-4/13A gene,” Developmental and Comparative Immunology 155.
  11. Zhang, Z.-W., Fugmann, L. A., Yang, S. Y., et al. (2025). The classical MHC class I and II genes of O. m. formosanus exhibit different polymorphism levels. Developmental and Comparative Immunology, 168, 105392.

 

  • 作者:郭金泉 台灣國立海洋大學水產養殖系 退休教授。
  • 發表日期:2025年12月24日。

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