你知道「橙腹樹蛙」嗎？牠們超可愛，背部是綠色的，而腹部卻是鮮橘紅色，非常亮眼！這種樹蛙住在臺灣中低海拔的山區森林裡，橙蝌蚪會吃藻類和落葉，長大後會捕食小型無脊椎動物。因為牠們很稀有，所以被列為保育類動物。

之所以稀有，原因就跟你猜的一樣。隨著人類文明演進，自然生態受到壓迫，許多生物面臨滅絕危機，橙腹樹蛙也不是例外。不過科學發展也推動保育的進展，DNA 定序分析不只能用來確認親子關係，在保育學也有一席之地。

橙腹樹蛙的英文名字叫作 orange-bellied tree frog，學名為 Zhangixalus aurantiventris，最近便有農業部生物多樣性研究所主導的遺傳學研究計畫。

楊懿如副教授任職於國立東華大學的自然資源與環境學系，也是「臺灣兩棲類動物保育協會」的創始人，長期推動兩棲類的保育。她解釋，橙腹樹蛙是只存在臺灣的特有種，主要分佈於海拔一千公尺以下的闊葉林，棲息於喬木，利用樹洞或是倒木樹洞的積水繁殖，族群密度低，個體數量稀少，算是臺灣森林環境的指標性動物之一。

要成功保育一種生物，最好能連帶維護其周遭整個生活環境。因此保護橙腹樹蛙生活的闊葉林環境，是最重要的保育策略。橙腹樹蛙以外，臺灣還有幾種綠色樹蛙物種也面臨類似的生存危機。保育多樣化的森林棲地，對綠色樹蛙們的生存都有幫助。

生態以外，隨著 DNA 定序技術和遺傳學分析突飛猛進，假如能妥善利用這些工具，可以更深入認識保育對象，也有助於謀劃保育策略。

楊懿如副教授解釋，如今可以用非傷害性的方式從野生動物採樣，取得 DNA 資訊鑑定物種、估計遺傳多樣性、釐清個體與族群間親緣關係。另外，由環境樣本定序得知的 DNA 資訊，能夠檢測是否存在稀有物種，有助於生物監測。倘若遺傳訊息和功能相關，也可以用於推敲演化過程，瞭解生物如何適應環境。

讓我們先來了解 DNA 定序如何幫助保育。其實生物代代相傳的遺傳訊息分成好幾類，以動物來說，絕大部分遺傳訊息位於細胞核中，由 DNA 以 ATCG [1] 排列紀錄，包含「體染色體」與「性染色體」。例如人類，便有第一號到第二十二號，各自一對，兩性共通的體染色體；以及影響性別的 X、Y 性染色體。另一方面，細胞核之外的「粒線體」，也有一套自己獨立的遺傳訊息。至於植物，除了細胞核與粒線體以外，「葉綠體」又有一套獨立遺傳訊息。

出於傳承方式有別，我們能獲知不同資訊。Y 染色體只由爸爸遺傳給兒子，可用於追溯父系遺傳。粒線體由媽媽傳給女兒與兒子，能追溯母系遺傳。葉綠體則通常為母系遺傳，由於植物的粒線體序列變化比較複雜，因此植物的親緣分析更常使用葉綠體。

相比之下，體染色體的 DNA 訊息數量大很多。例如人類，只有不到 2% 的「編碼」基因序列會最終轉譯為蛋白質。但是其餘的「非編碼」DNA 序列，並非以往認知的垃圾基因，其實具有千變萬化的功能。而親緣分析方面，根據各種類型的序列，也已經開發出許多方式。

定序整個基因組仍不發達的時候，多數研究只能定序一部分 DNA 序列。有時候不用知道太多序列，已能透漏出不少有意義的訊息。例如常見的「DNA 條形碼 (DNA Barcode)」，只需獲悉粒線體或葉綠體上的單一基因資訊，便能夠辨識物種或特定族群。

另一類「重複序列」常用於親緣分析。染色體上有些位置，同樣的 DNA 片段會重複多次，例如 ATTTAC 重複五十次。假如不同個體、族群的重複數目不一樣，便可以用於尋覓遺傳線索。常見的「微衛星序列」（microsatellite）便屬於這一類。^[2]

隨著定序愈來愈便宜與快速，以及資訊處理速度的提升，如今大量生物已經有整個基因組的定序資料。同一物種的生物，彼此的遺傳訊息大同小異，比較與分析時通常只專注於少數差異即可。

這些差異就像同樣的書，不同印刷本的同一個字有別，例如這本書是 A，那本書是 T。這類遺傳變異稱為「單核苷酸多態性」（single nucleotide polymorphism, SNP），是許多基因體學分析的基礎。

由農業部生物多樣性研究所的張伊鈞團隊進行的「諸羅樹蛙」（Zhangixalus arvalis）保育遺傳研究，便以 SNP 為基礎，進行主成份分析（principal components analysis, PCA）、ADMIXTURE 等基因體學層次的分析。同一團隊接下來又以橙腹樹蛙為調查對象。

綜合各種分析手法，可以更細緻探討不同地區之族群分化、遺傳交流、孤立，並且評估遺傳多樣性、估計族群數量，以及族群正在擴張或縮小等問題。追溯生物過往的歷史、認識現在的狀況，甚至是預估未來趨勢，對生物保育都有不可忽視的意義。

包括橙腹樹蛙在內，想要保育特定生物，除了保護生態棲息地，等待野生生物恢復生機，也可以由人為復育輔助。楊懿如副教授指出，目前技術只有 DNA 資訊無法實際復育。不過人工繁殖進行復育時，掌握生物的遺傳訊息，可以釐清個體間的親緣關係，避免近親交配，降低遺傳多樣性，對提升復育成功率還是很有幫助。

想必有很多人好奇，只要有 DNA，就可以像《侏羅紀公園》那般讓滅絕生物復活嗎？事實上，由於滅絕太久，我們毫無機會得知恐龍的 DNA 資訊。不過隨著古代 DNA（ancient DNA）研究的發展，科學家已經擁有一批滅絕生物的基因組資料。

包括尼安德塔人（Neanderthal）、真猛獁象（Mammuthus primigenius）、袋狼（Thylacinus cynocephalus）、旅鴿（Ectopistes migratorius）、聖誕島大鼠（Rattus macleari）以及多種絕種動物，我們都知道基因組，可以進行遺傳學分析。可惜目前為止，出於種種限制，依然無法單憑 DNA 訊息讓已經消失的生物重現於世。

可別忘了，即使 DNA 遺傳學帶來很多幫助，當下要保育橙腹樹蛙之類面臨威脅的生物，最重要的仍是守護我們共同賴以生存的環境。別等它亮綠鮮橘的嬌小身影徹底消失了，再想著補救。