4.1.1 分子標記的檢定能力
分析176 條 COI 序列後，由和不同鯙科魚類及外群 COI 基因所建構的類聚親 緣關係樹 (NJ tree) 所示 (圖四)，所有序列皆歸類在鰭尾鯙亞科 (Uropterygiinae)，
呈現單系群並和姊妹群間具高達99 的 bootstrap 值，證明所有的樣本皆是小鰭鰭尾 鯙，包括目前所記錄最小的小鰭鰭尾鯙個體 (7.1 cm; 圖二)，藉由分子技術可進一 步確認物種鑑定的準確性，對於往後的成長方程式建構或耳石分析上都有很大的 助益。
本研究所選用的兩個基因標記 cytochrome b (cyt b) 及 cytochrome c oxidase subunit I (COI) 皆屬於粒線體 DNA (mtDNA)，mtDNA 具有下列性質:(1) 本身組成 保守，因缺乏修補機制使得複製忠誠度低，變異容易保留 (Dlayton, 1982)；(2) 母 系遺傳的特性，為生物親緣關係研究的良好材料；常被應用於研究族群結構、基 因交流及生物地理。在mtDNA 中，cyt b、COI 及 control region (D - loop) 都是常 被用來研究族群遺傳結構的基因，cyt b 及 COI 屬於中等演化速度的基因，兩者皆 是蛋白質轉譯基因 (protein-coding genes)，珊瑚礁魚類 cyt b 的演化速度已被普遍 接受為每百萬年2 % (Bowen et al., 2001)，而海洋魚類 COI 基因的變異速率大約是 每百萬年1.2 % (Bermingham et al., 1997)；D – loop 是屬於演化速度較快的 mtDNA，
約從每百萬年2 % (Sato et al., 2003) 到 20 % (Bowen and Grant, 1997)。雖然 D – loop 的演化速度較快，應累積較多的變異，但 D – loop 本身並非蛋白質轉譯基因，在 序列排序上並不容易，且須承擔錯誤排序的風險，而本研究所選用的 cyt b 及 COI 則無此問題，以此二基因串聯作為分子標記應能得到足夠且準確的族群遺傳訊 息。
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4.1.2 小鰭鰭尾鯙的遺傳多樣性與族群歷史動態
單倍型歧異度 (h) 部分，所有族群的數值都很相近，最低者為石梯坪 (ST) 的 0.99206，最高者為石垣島 (IG)、萬里桐 (KT) 及小琉球 (LQ) 皆為 1，此三者皆 屬樣本數較少的族群，分別為 14、11 及 12 尾，推測是因為樣本數太少，重複的 單倍型沒有被採集到，因此才呈現h = 1 的情況，其餘 4 個樣本數大於 30 尾的族 群的h 值皆小於 1。核苷酸歧異度 (π) 部分，最低者為石梯坪 (ST) 的 0.00603，
最高者為基翬 (JH) 的 0.00726，所有族群的 π 皆小於 0.01。所有樣本的 h 及 π 分 別為0.9940 及 0.00650，呈現高的 h 與低的 π，與先前幾篇利用 mtDNA 分析鰻形 目魚類的研究比較，雖同樣擁有狹首幼生階段，但可分為不同的生活史策略:(1) 具 固定產卵場且會進行生殖洄游的淡水種類，歐洲鰻鱺 (Anguilla anguilla) h = 0.819，
π = 0.005 (Daemen et al., 2001)；花鰻鱺 (A. marmorata) h = 0.996，π = 0.0416 (Donovan et al., 2012)；日本鰻鱺 (A. japonica) h = 1，π = 0.0094 (Gong et al., 2014)；
(2) 同樣有若干產卵場且會進行生殖洄游的海水種類，歐洲糯鰻 (Conger conger) h
= 0.9，π = 0.004 (Correia et al., 2012) 及 h = 0.804，π = 0.0051 (Miralles et al., 2016)；
(3) 定棲在地產卵型的海水種類，中華鬚蛇鰻 (Cirrhimuraena chinensis) h = 0.967，
π = 0.002 (Li et al., 2014)；黃邊鰭裸胸鯙 (Gymnothorax flavimarginatus) h = 0.997，
π = 0.012 、 疏 斑 裸 胸 鯙 (G. undulatus) h = 0.997 ， π = 0.012 、 斑 馬 裸 鯙 (Gymnomuraena zebra) h = 0.998，π = 0.012 及星帶蝮鯙 (Echidna nebulosa) h = 0.995，π = 0.014 (Reece et al., 2011)；以及生殖模式還不清楚的灰海鰻 (Muraenesox cinereus) h = 0.968 – 0.982 (Kitanishi et al., 2013)；上述研究顯示，無論哪一種生殖 模式的鰻形目魚類都有著高h 及低 π 的共通點。
Grant and Bowen (1998) 提出利用不同高低數值組合的 h 及 π，可用來推測過 去族群可能歷經的歷史事件，認為高的 h 及低的 π 是代表在過去的一段時間內，
該族群只有低的有效族群，隨後的快速擴張產生了許多新的、少變異量的單倍型，
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使得 h 值偏高，但累積的變異量卻不足以讓 π 提升。有兩種可能歷經的歷史事件 會造成此結果:(1) 族群歷經創始者效應 (founder effect)，其後快速擴張形成現今的 分布狀況；(2) 族群曾歷經瓶頸效應 (bottleneck effect)，事件過後快速擴張成現今 分布狀態。
東亞島弧地區的小鰭鰭尾鯙是否歷經族群擴張，可利用中性檢定之Tajima’s D 及Fu’ Fs 來加以驗證，所有族群除小琉球 (LQ) 之 D 值不顯著外，其餘皆為顯著 負值，顯示族群受到定向選擇 (directional selection) 或歷經族群擴張。以 Fs 來分 析，越偏離0 的數值代表受到上述事件的影響越顯著，4 個樣本數大於 30 尾族群 的 Fs 皆小於-20，而樣本數較少的族群 Fs 值則介於-4 到-8 之間。Simonsen et al.
(1995) 提出中性檢定的效力及可信度區間，會受到樣本數大小及序列的長短所影 響，越多樣本及越長的序列可以提高中性檢定的效力，又以增加樣本數目效果更 好。因此本研究採取大量採集樣本的策略，包含4 個超過 30 尾個體的族群，應能 有效反應真實母族群情況，而樣本數較少的族群，推測增加樣本數目後應能達到 更偏離0 的 Fs 值。除此之外，族群變異分布檢測 (mismatch distribution) 的結果亦 顯示族群曾歷經快速擴張 (圖七)，加強了中性檢定的可信度。
根據 Voris (2000) 所繪製的更新世 (Pleistocene) 海水水位高度及海岸線地圖 推測小鰭鰭尾鯙可能歷經的地質事件，圖中顯示當冰河時期海平面下降、低於現 今 120 m 時，臺灣透過陸橋與亞洲大陸相連，對於棲息在潮間帶的小鰭鰭尾鯙來 說，棲地的範圍受到相當大的變動，許多現今小鰭鰭尾鯙的棲地在當時暴露在海 面上，尤其是臺灣西南側的樣點包括黃金海岸 (GC)、萬里桐 (KT) 及小琉球 (LQ) 更是陸橋的一部分。利用Voris (2000) 的研究來推測，在過去數次的冰河時期小鰭 鰭尾鯙可能因棲地的縮減與破碎化使得族群量降低 (瓶頸效應)，當間冰期海平面 上升後再藉由狹首幼生階段使族群快速擴張；此外，黃金海岸 (GC)、萬里桐 (KT) 及 小 琉 球 (LQ) 地 區 可 能 還 歷 經 過 區 域 性 滅 絕 (local extinction) 與 再 殖 民 (re-colonization) 等事件，符合中性檢定所預期的結果。
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4.1.3 小鰭鰭尾鯙的族群結構
在遺傳分化指數 (ΦST) 的檢定中，除小琉球 (LQ) 和各族群間有低度分化外，
其餘兩兩族群間皆無分化，加上大於1 的基因流傳值 (Nm; 表三)，顯示小鰭鰭尾 鯙族群間基因交流順暢，推測是狹首幼生經長 PLD 的擴散所致。劉 (2014) 對於 花鰻鱺玻璃鰻PLD 的研究指出，在呂宋島東側及日本九州所採集到玻璃鰻樣本的 PLD 只相差了約 38 天，意即狹首幼生藉由洋流從呂宋島東側漂送至日本南部只需 約38 天，本研究所觀察到小鰭鰭尾鯙的 TGC為33 – 98 天，應已足夠使其於東亞 島弧各族群間基因交流順暢。而小琉球 (LQ) 和其他族群間的低度分化有兩種可 能的解釋:第一種解釋為採樣上的誤差所造成，小琉球 (LQ) 的樣本數只有 12 尾，
可能有許多單倍型沒有被採集到，使得分析遺傳分化指數時造成誤差，在最大似 然親緣關係樹 (ML tree; 圖五) 中小琉球 (LQ) 的單倍型多集中在同一個 clade 中 但非呈現單系群 (monophyletic group)，其他族群的單倍型則較分散，最小關聯網 狀圖 (MSN; 圖六) 中亦無法觀察到單倍型有任何地理分布上的趨勢，以上數據可 支持採樣誤差的論點，此外小琉球 (LQ) 樣點距黃金海岸 (GC) 及萬里桐 (KT) 的地理距離僅40 餘公里，對於具狹首幼生擴散期的魚類來說，在如此短的地理距 離間應不易產生遺傳分化；第二種解釋為小琉球 (LQ) 確實和其他族群間有低度 的分化存在。
Reece et al. (2010, 2011) 針對四種鯙科魚類進行大範圍的採樣，樣點包含了印 度洋及整個太平洋區域，以及兩個天然地理屏障 EPB、SS，雖然兩個屏障對於許 多海洋物種造成基因交流上的阻隔 (Randall, 1998)，但在 Reece et al. (2010, 2011) 的研究中發現，以此二地理屏障所劃分出來的三個地理區，在 AMOVA 檢定下最 多只有3.9 %的變異可被不同地理區所解釋，超過 95 %的變異仍存在於族群內。雖 然綜觀泛印度-太平洋海域的變異主要發生在族群內，作者在 pairwise ΦST的比較中 發現，SS 兩側族群間皆無分化，但 EPB 兩側卻有部分族群存在低度的基因分化，
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與本研究所觀察到的情形類似。作者認為SS 在冰河時期為暴露在海平面上的淺礁，
在當時確實阻隔了兩側基因的交流，當間冰期海平面下降時，鯙類能藉由狹首幼 生的擴散快速抹去暫時的族群結構；然而EPB 是好幾千公里的 ocean gap，對於從 前或現今都是一直存在的地理屏障，持續造成弱但顯著的族群結構。假設本研究 中小琉球 (LQ) 的 pairwise ΦST若能夠代表真實族群情況，則小琉球海域對小鰭鰭 尾鯙來說可能存在某種程度的地理屏障，使其族群結構有所不同，推測可能與繁 殖季時臺灣西南海域的水文變化有關，從耳石日輪數分布的不均與極大值的出現 亦可觀察出些跡象 (圖十一)，將於後續再深入討論。
上述資料可得出下列結論: (1) 各族群皆歷經族群擴張；(2) 東亞島弧海域小鰭 鰭尾鯙幾乎沒有族群遺傳結構；(3) 小琉球海域對小鰭鰭尾鯙可能有潛在的地理屏 障存在。接下來對耳石部分的數據將建立在上述條件下進行討論。
4.1.4 漁業壓力是否減少基因多樣性
承接4.1.1 及 4.1.2 的討論，認為演化速率適中的 cyt b 基因應較適合用來探討 基因多樣性的波動，將本研究的結果與其他以 cyt b 探討鰻形目魚類基因多樣性的 研究彙整為 (表十二)，以單倍型歧異度 (h) 及核苷酸歧異度 (π) 來估計基因多樣 性，由於在文獻中有些物種缺乏上述兩資訊的描述，因此亦同時以單倍型的數量 (n) 除以樣本個體數 (N) 作為基因多樣性的略估資訊。
若只以 cyt b 基因來探討，小鰭鰭尾鯙擁有最高的 h 及 π，分別為 0.977 及 0.008，
歐洲鰻鱺0.732 及 0.004 次之，中華鬚蛇鰻 0.700 及 0.002 最低；n / N 的結果為小 鰭鰭尾鯙 0.569 最高，花鰻鱺 0.380、中華鬚蛇鰻 0.241 次之，最低者為歐洲鰻鱺 0.159。以經濟價值來分析，上述四者中只有歐洲鰻鱺為重要的經濟性物種，族群 數量在1980 年代後便大幅減少 (van Ginneken and Maes, 2005)，與觀察到的低 h、
π 及 n / N 值相符，並低於同樣會進行生殖洄游但非經濟性物種的花鰻鱺；中華鬚 蛇鰻廣布於中國及南海的沿岸，雖有食用價值但產量不高，為貝類養殖中的危害
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物種 (Zhang et al., 1982)，雖然中華鬚蛇鰻的生殖模式目前並不清楚，但一般認為 是與小鰭鰭尾鯙相同的在地產卵型物種 (Li et al., 2014)，並非經濟性物種的中華鬚 蛇鰻，其基因多樣性卻明顯的低於小鰭鰭尾鯙，推測可能與近年中國沿岸的汙染 造成棲地及族群量縮減所致，此外，有些中國沿岸的貝類養殖者亦會以施藥的方 式去除危害物種，也可能造成中華鬚蛇鰻的族群數量減少。上述的分析可歸納，
族群數量大幅減少的歐洲鰻鱺相較於花鰻鱺似乎有基因多型性減少的趨勢，非經 濟物種的中華鬚蛇鰻則可能因為污染等其他因素導致基因多樣性的降低，本研究 的小鰭鰭尾鯙則展現了高的基因多樣性，顯示族群數量應仍相當大且穩定，保有 相當多的基因型。
以 cyt b 與 COI 串聯的分子標記與星帶蝮鯙、疏斑裸胸鯙、黃邊鰭裸胸鯙及斑 馬裸鯙比較，發現相近的h 與 n / N 數值，這 4 種鯙類雖有食用及觀賞價值，但並 非主要的經濟性魚種，捕獲量相較於鰻鱺科的魚類來說並不高，加上與小鰭鰭尾 鯙相似的生殖模式，推測為造成相似結果的主要原因；但觀察 π 數值發現 4 種鯙
以 cyt b 與 COI 串聯的分子標記與星帶蝮鯙、疏斑裸胸鯙、黃邊鰭裸胸鯙及斑 馬裸鯙比較，發現相近的h 與 n / N 數值，這 4 種鯙類雖有食用及觀賞價值，但並 非主要的經濟性魚種，捕獲量相較於鰻鱺科的魚類來說並不高，加上與小鰭鰭尾 鯙相似的生殖模式，推測為造成相似結果的主要原因；但觀察 π 數值發現 4 種鯙