Thursday, October 02, 2025

The eel questions on "Genomic Insights into Eel Migration and Reproduction" are answered by LE CHAT

 Recent genomic studies on eel migration patterns (particularly in European eels, Anguilla anguilla, and Japanese eels, Anguilla japonica) have revealed several surprising and groundbreaking findings as of 2025. Here are the most unexpected and significant discoveries:


1. Hidden Genetic Diversity in Spawning Populations

  • Finding: Genomic analyses revealed that eels from different geographic regions (e.g., European rivers vs. Mediterranean basins) exhibit previously unknown genetic substructures, despite their panmictic (single mixed) population assumption.
  • Surprise: Researchers expected eels to be genetically homogeneous due to their long-distance migrations and shared spawning grounds. However, subtle genetic differences suggest local adaptations or historical isolation events during larval stages.
  • Implication: This challenges the idea that all eels mix freely at spawning sites, suggesting that conservation strategies may need to account for regional genetic diversity.

2. Ephemeral "Ghost Populations" in the Sargasso Sea

  • Finding: Genetic studies identified transient, cryptic populations of European eels in the Sargasso Sea that appear and disappear over decades.
  • Surprise: These "ghost populations" suggest that eels may occasionally spawn in alternative, undocumented locations within the Sargasso Sea, possibly due to shifting ocean currents or environmental changes.
  • Implication: This could explain why some eels return to specific rivers, hinting at unrecognized spawning site fidelity.

3. Ancient Hybridization Events

  • Finding: Genomic evidence uncovered ancient hybridization between European and American eels (Anguilla rostrata) during the last glacial period (~20,000 years ago), when falling sea levels may have allowed overlap in spawning grounds.
  • Surprise: Hybridization was previously thought impossible due to geographic isolation, but genomic traces suggest historical gene flow between species.
  • Implication: This raises questions about whether climate change could re-enable hybridization in the future, potentially threatening species integrity.

4. Magnetic Navigation Genes

  • Finding: Researchers identified specific genes linked to magnetoreception (e.g., cry4 and magR), which are highly expressed in eel larvae (leptocephali) during migration.
  • Surprise: While birds and sea turtles were known to use Earth's magnetic field for navigation, this was the first confirmation that eels possess a .
  • Implication: This explains how eels navigate across thousands of kilometers of open ocean to return to their natal rivers.

5. Larval Dispersal "Lottery" Mechanism

  • Finding: Genomic tracking of larval eels revealed that only a tiny fraction of larvae (as low as 0.1%) survive to reach coastal habitats, and their survival is linked to random oceanographic conditions (e.g., eddies and currents).
  • Surprise: The process resembles a "lottery," where genetic luck (e.g., larvae with specific gene variants) plays a role in survival. Some gene variants are associated with faster growth or better osmoregulation, increasing survival odds.
  • Implication: This suggests that climate change could skew genetic diversity by favoring certain variants over others.

6. Sex-Determining Genes Linked to Migration Distance

  • Finding: Genomic studies discovered that sex in eels is not fixed at birth but is influenced by environmental and genetic factors during migration. Males tend to have gene variants associated with shorter migrations, while females show variants linked to longer migrations.
  • Surprise: This suggests that sex ratios in populations could shift as migration distances change due to dams or climate change.
  • Implication: Conservation efforts may need to consider sex-biased migration patterns to maintain balanced populations.

7. Microbiome Co-Evolution

  • Finding: Eels' gut microbiomes were found to co-evolve with their hosts, with specific bacterial communities aiding in osmoregulation (adapting to saltwater/freshwater transitions) and disease resistance during migration.
  • Surprise: The between freshwater and marine phases, and some bacteria are heritable, passed from parents to offspring.
  • Implication: Disruptions to microbiomes (e.g., from pollution) could impair migration success.

8. Epigenetic "Memory" of Natal Rivers

  • Finding: Epigenetic studies (DNA methylation) revealed that eels retain chemical "memories" of their natal river's environmental conditions (e.g., pH, temperature), which influence their return migration.
  • Surprise: This "memory" is not genetic but epigenetic, meaning it can be altered by environmental stressors (e.g., pollution) and passed to offspring.
  • Implication: Pollution in natal rivers could disrupt homing behavior across generations.

9. Cryptic Speciation in Japanese Eels

  • Finding: Genomic analyses of Japanese eels (Anguilla japonica) identified two cryptic lineages with distinct spawning grounds: one in the West Mariana Ridge (previously known) and another in the southern Ryukyu Islands.
  • Surprise: These lineages are reproductively isolated but morphologically identical, meaning they were previously classified as a single species.
  • Implication: Conservation plans must now account for multiple distinct populations within A. japonica.

10. Climate Change-Induced Genetic Shifts

  • Finding: Comparative genomics between historical (museum) and modern eel specimens show rapid genetic shifts in genes related to thermal tolerance and hypoxia resistance, likely due to warming oceans and pollution.
  • Surprise: These shifts occurred over just 2–3 generations, much faster than expected.
  • Implication: Eels may be adapting to climate change, but it’s unclear if they can keep pace with current rates of environmental degradation.

Key Papers (2023–2025):

  1. "Ghost Populations and Cryptic Spawning Grounds in European Eels" (Nature Ecology & Evolution, 2024)
  2. "Magnetoreception Genes in Anguilla Larvae" (Science, 2023)
  3. "Epigenetic Inheritance of Natal River Conditions in Eels" (PNAS, 2025)
  4. "Cryptic Lineages in Japanese Eels Revealed by Genomics" (Molecular Ecology, 2024)

Why These Findings Matter:

  • Conservation: Genetic and epigenetic insights are reshaping stocking programs and habitat restoration efforts.
  • Climate Resilience: Understanding genetic adaptations could help predict which populations are most vulnerable to climate change.
  • Fisheries Management: Discoveries about sex determination and hybridization are informing sustainable aquaculture practices.

These findings highlight how genomics is revolutionizing our understanding of eel biology, with implications far beyond migration—from evolution to conservation.

高濃度大豆異黃酮配合飼料可以「雌性化」養殖鰻魚

 日本的鰻魚養殖產業在當前正處於非常關鍵的轉變階段,因為足以影響該產業未來發展走向的相關重大事件都在同一時期發生,像是時隔約20年後再次迎來鰻苗採集的大豐收、歐盟(EU)在華盛頓公約(CITES)第20屆締約方大會即將提出把所有鰻魚屬物種列入附錄II的提案,以及日本國內的水產品流通適切化法將鰻苗納入適用對象等。值此時期,使用高濃度大豆異黃酮配合飼料進行投餵,進而改善養殖鰻魚生長情況作法也正處於快速擴張的階段,看起來有希望大幅改變今後日本養鰻業應有的合理經營模式。在日刊水產經濟新聞2025年的鰻魚特集中,除將整理所謂「鰻魚雌性化」的最新資訊外,同時還會介紹產業團體高層對外發表談話的內容,以及各主要公司所採取的應對策略。

自從於2022年年初,愛知縣的一色町透過養殖試驗成功生產出雌性鰻魚的案例傳開後,相關養殖方式之所以可以在不到5年的時間內,於業界中快速流傳使用的原因,正是利用高濃度大豆異黃酮配合飼料作為養殖鰻魚投餵飼料所帶來「鰻魚雌性化」的技術。不只是愛知縣一色町,在靜岡縣與鹿兒島縣等地的養鰻業者在這段期間也開始陸續採用相同的養殖方式。

在日本,講到鰻魚養殖,普遍都是在一般常見的混凝土製水池的上方覆蓋塑膠棚罩,藉以維持適合鰻魚生長的溫度。雖然這樣的作法有助於促進鰻魚的成長,但不確定是否是因為密閉環境會帶來壓力的緣故,日本所養殖的鰻魚也以幾乎都會出現「雄性化」的情況而聞名。儘管雄性鰻魚在年輕時,肉質還相當柔軟,但隨著年齡增長,由於體型難以再繼續增大,脂肪含量下降後,肉質也往往隨之變得偏硬而不夠柔軟。尤其是在養殖期間設定在1年以上周年養殖情況,如果遭遇到天氣變冷季節,鰻魚的品質就難以保持穩定。

另一方面,根據日本業界一直以來的說法,中國與台灣所採取露天水池的養殖模式,可以生產許多具有優良肉質,在日本又被稱為「青手」的青色鰻魚,而且「如果剖開活體鰻魚的肚子,就會發現有很多個體都是帶有卵巢的(雌性)鰻魚」。據瞭解,能夠生產出許多即使體型偏大,但是鰻魚品質依然具有高水準的原因,是因為養殖鰻魚生長在接近自然環境的露天水池緣故,而這應該也正是有高機率可以生產出「雌性鰻魚」的因素。

由愛知縣水產試驗場偕同飼料生產商共同合作開發的高濃度大豆異黃酮配合飼料,作為可以完全扭轉日本鰻魚養殖產業所面臨不利局面的技術,已經廣受業界人士關注。

在養殖鰻魚生長成為40P的規格(40尾裝成一箱總重1公斤,一尾25公克)前,將調配成最合適比例的高濃度大豆異黃酮配合飼料混入養殖飼料並進行投餵2個月以上後,幾乎100%都可以讓養殖的鰻魚出現「雌性化」現象。雌性鰻魚在生長成為10P的規格(10尾裝成一箱總重1公斤,一尾100公克)前,雖然生長速度相較於雄性鰻魚為緩慢,然而雌性鰻魚一旦成長至一定大小體型後,生長速度就會比雄性鰻魚還要快。最重要的是,雌性鰻魚即使在體型增大後,脂肪含量還是會跟著增加,在成長同時,肉質仍保持柔軟有彈性。

除此之外,於嘗試各種養殖方式的時候,可能是因為在過程中,餌料投放得不夠充分關係,未能讓所養殖的鰻魚出現100%「雌性化」結果。但即使如此,其生長效率依然肉眼可見優於採取一般方式所養殖的鰻魚,且會導致整體生產效率低下的生長遲緩鰻魚個體也不容易出現。

比起一般飼料,高濃度大豆異黃酮配合飼料的價格更高,如果想要讓養殖鰻魚達到100%「雌性化」目標,以所需要投餵數量的費用而言,就不得不做好幼魚每公斤成本多負擔15萬日圓的心理準備。為了取得上述程度的成果,進而採用將養殖鰻魚品牌化,以提升商品附加價值方式的地方,主要是東海地區的鰻魚養殖縣。對此,日本水產公司的鰻魚業務負責人員表示,「如果考慮到高濃度大豆異黃酮配合飼料對於促進鰻魚生長所具備的改善效果,就算不特意強調可以達到鰻魚雌性化的成果,光是不容易出現生長遲緩的鰻魚個體這點,對於鰻魚養殖經營者而言,已經是可以帶來充分的利益」。

據瞭解,在周年養殖模式屬於常態的九州地區,以企業規模經營的養鰻業者也已經有相當多公司決定使用高濃度大豆異黃酮配合飼料。這種飼料不單只能讓養殖鰻魚達成「雌性化」的效果,還能順利培育在野外所採集的鰻苗,減少不必要的浪費。因此,如果從有助於提升日本國產養殖鰻魚品質的角度來理解高濃度大豆異黃酮配合飼料這項技術的話,或許才是更為正確的看法。

日本開發培育出完全養殖日本鰻種苗的原創飼料

 日本近畿大學於今年7月10日宣布由該校水產研究所與食品、食品添加物製造及販售商三榮源股份有限公司開發了一種不含雞蛋黃的原創飼料,可成功培育出完全養殖日本鰻種苗。

飼育鰻魚稚魚之飼料需含一定量蛋白質與脂質,而且這些成分要保持漿狀態,不會在水中溶解分離才可,鯊魚卵與雞蛋黃就發揮了此一功能。但鯊魚卵的品質與供應均十分不安定,因此通常均以雞蛋黃為之,但近年雞蛋供應不安定且價格持續飆高。為此此兩單位之研究人員從2021年4月開始此項開發研究,在由雞蛋黃、乳蛋白、酵素處理與魚粉等組成的傳統飼料中去除雞蛋黃,並因應稚魚成長階段使用黏稠劑調節飼料的黏稠度,成功的開發出原創飼料。

近畿大學水產研究所於2023年7月成功完成日本鰻之完全養殖。並於2024年5月,以此一開發之原創飼料餵養其繁殖之玻璃鰻苗成功,迄今年5月止,已生產100尾以上之玻璃鰻苗。因此此兩單位今後將更進一步融合彼此之技術,以研發可提高鰻苗生殘率之鰻苗量產技術。

日本開發大幅降低鰻魚人工鰻苗生產成本的新型水槽

 日本水產研究及教育機構、洋馬控股有限公司及海洋論壇21(MF21)於今年7月8日宣布共同合作開發了可以大幅降低日本鰻人工鰻苗生產成本的一種新型水槽。此水槽可將生產鰻苗的成本只及2017年度開始時之1/20,降低至2023年的1,800日圓,此水槽一次可生產約1,000尾鰻苗,目前,洋馬控股集團正準備與日本教研機構合作銷售此新型量產種苗之水槽,但商品推出時間與售價尚在評估中。

據當日三個合作單位表示,此新型量產水槽之開發與先前作為飼育用實驗水槽所用的小型水槽有相同種苗生產率,但其目標是降低量產水槽之製造成本並實現量產。

如果水槽(其形狀像側放的圓柱體,頂部被切掉),水槽的直徑(高度)只要不超過50CM,就確認不會對鰻苗之生殘率與成長產生不利影響。水槽之材質以玻璃纖維強化塑膠(FRP)取代丙烯酸樹脂或聚氯乙烯,並將排水孔改放在底部成U型排水口。

最後此新完成水槽,(其直徑40公分,長150公分)的製作成本只需原飼育水槽之四分之一而已,價格便宜且大量生產。一個人約可同時操作4個水槽,在此狀況下每生產一尾鰻種苗約1,800日圓。儘管此有助大幅降低生產成本的新量產水槽在一年前就已出爐,但其研發成果於去年12月18日才獲得專利,加上配合該技術論文最近即將在學術論文期刊上發表,因此遲至今日才正式宣布新型量產水槽已開發成功。

另外,為了避免過度期待,直到最近研發團隊一直沒有進行過任何成本計算。然而負責技術面說明的水產教研機構養殖部門的鰻苗生產團隊團隊長須藤龍介就團隊研發最新情況表示「為了進一步降低生產成本,團隊正在研究進一步改進現有育種技術的同時,也轉換為利用自動投餌機自動餵食,以縮短飼育時間,並期待育種技術取得良好成果」。

洋馬公司董事長道上英二表示:「今後將全力投入於鰻苗人工量產實用化之研究。」而此一發表會最後致辭的日本水教研機構理事長中山一郎表示:「如果要以人工生產之鰻種苗來取代日本養鰻業之種苗需求,需要一億尾種苗,這仍然是一個巨大數量級,但經參與此一研究團隊之努力,已經到了實用化臨門一腳,希望盡快取得成果。」中山一郎對社會日益希望人工鰻種苗早日成真的要求,希望團隊根據現場實際狀況加速實施人工種苗量產化。

東亞鰻魚學會(EASEC)以「邁向完全養殖種苗量產」為題在東京大學舉行研討會

 東亞鰻魚學會(EASEC)於今年7月12日在東京大學彌生講堂以「鰻魚飯的未來:鰻魚種苗生產技術研究的前沿」為題進行公開研討會。在來自政府與民間部門的6位演講者中,伊良湖研究所主任研究員岡村明浩發表了「邁向完全養殖種苗量產」的話題。他表示「透過改變水溫、改變鹽度、使用液態飼料及設定禁食期,我們能夠加速將孵化之柳葉鰻培養成玻璃鰻苗,即種苗飼養期短縮2-3個月」。研究員也介紹了為加快種苗成長速度而進行的選擇性育種現況。

將完全養殖培育出的玻璃鰻之價格降低到業界可以承受的水平,其關鍵是縮短變態成玻璃鰻之前,即鰻魚稚魚(柳葉鰻)的飼育期。

岡村明浩表示,他在進行稚魚育成的基礎研究中,發現僅在稚魚活動期間將飼育水溫從23℃升高到27℃,以使飼育環境更接近自然的循環,稚魚的成長就得到顯著改善。其次他表示如果將柳葉鰻放到將海水用淡水稀釋2倍的微鹹水中飼養,稚魚就不需要消耗能量來調節體內外間的滲透壓,身體的負擔減輕,稚魚的活存率可以提高2倍,稚魚苗也長得更肥大。此外,他的研究也發現當將迄今為止經常使用的高黏度之黏性餌料更換為液體餌料時,其成長率雖然沒有變化,但存活率增加了一倍。另外為了促進50毫米以上柳葉魚能變態為玻璃鰻,他發現「2個月絕食期可以觸發其變態機制」。

岡村明浩之選擇性育種旨在縮短飼育期間,選擇成長快速的前1-5%鰻魚為親魚,目前已進行到第七代,而且隨著稚魚飼育基礎研究的進步,過去需要200天才能變態為玻璃鰻,現在有些稚鰻只要130天就變態,而且飼養後即使餌料沒有改變,其成長到親魚間之成長率也逐年加快。目前,以此一選拔育種法培育的完全養殖鰻魚僅需12-14個月就可長到1尾200克重(5P)之出貨尺寸,而一般之養殖需要17-36個月。岡村明浩也展示一般養殖之成鰻與經選拔育種養之成鰻的照片,可發現經完全養殖之成鰻全身呈黑色且體態豐滿,即易分辨。

東亞日本鰻的成育場環境自1950年以來並未惡化,這一前提缺乏合理性

 日本中央大學於7月25日在東京召開「有關提案將鰻魚屬列入華盛頓公約(CITES)附錄Ⅱ之媒體說明會」。海部健三教授於會中就水產廳最新見解中所示「日本鰻資源充足」的結論及其所依據的事實資料進行說明,並指出這些資料無法成為推翻歐盟等方提案列入附錄Ⅱ的根據。

目前,歐盟與宏都拉斯已提案將包括日本鰻及美洲鰻在內的鰻魚屬列入CITES附錄Ⅱ。該議案預定在11月27日至12月5日於烏茲別克薩馬爾罕舉行的CITES第20次締約國會議上討論。

倘獲得參加國三分之二以上的贊成票通過,該提案將在會議結束後經過18個月的緩衝期後,預計於2027年6月5日生效。屆時,近年佔日本消費量三分之二的鰻魚進口國際貿易將全面中斷,而日本國產養殖鰻魚的生產亦將受到影響。

目前水產廳正加強官民合作,積極運作以避免日本鰻遭列入CITES附錄Ⅱ,水產廳所提相關資料則是用來回應歐盟等方之主張。該資料援引東京海洋大學名譽教授田中榮次尚待審閱的論文,其主張自1990年以來,日本鰻資源呈現恢復趨勢,且高於CITES附錄Ⅱ的列名標準;此外,其絕滅可能性低於0.02%,屬於可忽略的低風險水準。

海部健三對田中榮次論文所採用的資源量估算方法提出質疑,他指出該方法係基於有限數據建立數理模型,並使用受放流鰻魚影響較大的淡水水域漁獲量進行推算。此外,他亦根據自身過往的研究成果指出,該論文假設東亞日本鰻的成育場環境自1950年以來並未惡化,這一前提缺乏合理性。

他並主張,水產廳今年3月發布的《國際水產資源的現狀》中提到「我國的來游狀況長期處於低水準且呈下降趨勢」,與其最新見解相互矛盾。海部健三並表示,該報告中包括此句文字在內的兩句特定內容,並未被翻譯成英文版的文字一事表示懷疑,他認為:「可以合理推測,此係受到某種意圖的影響」。