利用DNA技術(shù)追蹤海洋生物

麥吉爾大學海洋生態(tài)學家珍妮弗周日正在為加拿大太平洋沿岸的海洋物種追蹤帶來尖端的DNA分析。

隨著海洋生物在水中移動，它們每小時都會留下數(shù)萬份DNA。被稱為環(huán)境DNA(eDNA)的這些特征分子在一到七天內(nèi)仍然可檢測到，并且有可能為研究人員提供比依賴于捕獲個體生物的常規(guī)調(diào)查更詳細的生態(tài)群落圖片。周日共同驗證的基于的eDNA的技術(shù)可靠性跟蹤物種應對變化的物理環(huán)境，并在生態(tài)群落他們在其中生活。

“我們知道物種正在應對氣候變化，但我們沒有跟蹤它，”周日說。

“對于生態(tài)學，為了做出更好的預測，為了應對這些變化并調(diào)整我們的管理系統(tǒng)，我們需要跟蹤正在發(fā)生的變化.eDNA使我們能夠以前所未有的分辨率檢測物種在時間和空間上的存在。這使我們能夠檢測范圍變化，同時也知道自然變異是什么。“

理解數(shù)據(jù)

周日一直與不列顛哥倫比亞省的Hakai研究所合作，收集eDNA分析樣本。目的是確定獲得給定區(qū)域內(nèi)物種的準確圖像所需的采樣水平。在2018年夏天，周日和她的合作者從卡爾弗特島和溫哥華島海岸的150多個地點收集海水，覆蓋海底條件各異的地區(qū)，間隔從15米到30公里不等。

在McGill可持續(xù)發(fā)展系統(tǒng)倡議(MSSI)創(chuàng)意基金的支持下，周日將使用metabarcoding分析樣本，這種技術(shù)可以放大水中痕量的DNA。該技術(shù)的變化可以縮小搜索范圍，僅顯示某些類型的動物 - 例如魚類 - 或擴大它以包括除細菌以外的所有生物。

“通過一個樣本，我們可以檢測出數(shù)百種物種。我們可以描述社區(qū)并觀察它是如何變化的，”周日說。

eDNA metabarcoding提供的數(shù)據(jù)可以與現(xiàn)有的各種物種生態(tài)角色信息相結(jié)合，讓研究人員深入了解物種如何應對變化，不僅在物理環(huán)境中，而且在社區(qū)構(gòu)成中。

建立一個網(wǎng)絡

收集水樣的相對簡單性意味著有可能擴大eDNA采樣以覆蓋整個海岸線。周日和她在Hakai Institute的合作者正在開發(fā)一種非專業(yè)人員可以輕松使用的采樣套件。周日設想了太平洋沿岸公民科學家網(wǎng)絡 - 這個網(wǎng)絡將使當?shù)厣鐓^(qū)能夠發(fā)揮作用，監(jiān)測對他們來說重要的海洋生態(tài)系統(tǒng)，同時大大擴大研究人員可用的數(shù)據(jù)，以尋求回答有關(guān)國家和跨國規(guī)模的問題。

“你得到了所有這些輸出，”周日說。“漁業(yè)，當?shù)厣鐓^(qū)誰關(guān)心什么是來來往往，加拿大對我們的海岸線上的事情如何發(fā)展感興趣以及它們?nèi)绾闻c美國相互作用。然后你就有了生態(tài)和問題，關(guān)于物種是如何被環(huán)境和通過生物相互作用。“

鄭重聲明：本文版權(quán)歸原作者所有，轉(zhuǎn)載文章僅為傳播更多信息之目的，如有侵權(quán)行為，請第一時間聯(lián)系我們修改或刪除，多謝。

推薦內(nèi)容