eDNA成為追蹤切薩皮克灣受威脅的河鯡魚的有力工具
利用環(huán)境DNA(eDNA)追蹤水道中魚類的存在正在成為檢測和了解水生環(huán)境中物種豐富度的有力工具。然而,相對較少的研究將這種新興技術(shù)的表現(xiàn)與該領(lǐng)域的傳統(tǒng)捕撈或調(diào)查方法進(jìn)行了比較。
來自馬里蘭大學(xué)環(huán)境科學(xué)中心和史密森環(huán)境研究中心的研究人員使用eDNA跟蹤魚類的存在,通過識別留在水中的DNA來檢測馬里蘭切薩皮克灣支流中的河鯡魚。他們發(fā)現(xiàn),從環(huán)境中追蹤和量化鯡魚 DNA與更傳統(tǒng)的田間方法相當(dāng),并且有很大的潛力來協(xié)助未來河鯡豐度和棲息地使用的監(jiān)測工作。
馬里蘭大學(xué)環(huán)境科學(xué)中心的研究作者路易斯·普洛說:“對一條河進(jìn)行采樣,你需要一個(gè)網(wǎng),船員,許可證,這可能很昂貴。” “eDNA方法是一種替代方案,你只需要取水,就可以了解魚的豐富程度。”
準(zhǔn)確了解河流系統(tǒng)中有多少魚及其行進(jìn)地點(diǎn)對于了解其生態(tài)以及如何在日益受人類影響的環(huán)境中管理漁業(yè)至關(guān)重要。環(huán)境DNA(eDNA)取樣最近已成為基于捕獲技術(shù)的強(qiáng)大的非侵入性替代品,用于檢測其環(huán)境中物種的存在。
“你可以舀水,知道那里有什么,”普勞說。“它記錄了過去幾周內(nèi)DNA的快照。”
研究人員開發(fā)了一種基因探針,可以在水道中定位和鑒定兩種特定魚類,驢類和藍(lán)背鯡魚(統(tǒng)稱為河鯡)的DNA。當(dāng)他們游泳時(shí),魚會從細(xì)胞和含有DNA的廢物中脫落。
“eDNA方法特別有效,因?yàn)樗梢宰R別每個(gè)地點(diǎn)是否存在驢,藍(lán)鯡或兩種物種,”研究報(bào)告的共同作者史密森環(huán)境研究中心的馬特奧格本說。“當(dāng)我們使用一些傳統(tǒng)的方法,如采集魚卵或幼蟲時(shí),我們往往無法分辨出它們屬于哪種河流鯡魚種類,甚至可能來自其他當(dāng)?shù)匚锓N,如山核桃鰣魚。”
鯡魚和藍(lán)背鯡魚的俗名河鯡魚曾經(jīng)在馬里蘭州的河流中常見,每年春天它們都會產(chǎn)卵。作為北美最古老的漁業(yè)之一,它們在沿海食物網(wǎng)中起著重要作用 - 條紋鱸魚,禿鷹和魚鷹喜歡吃零食 - 但自20世紀(jì)70年代以來,由于失去產(chǎn)卵棲息地,過度捕撈和水質(zhì)下降。
“這些物種生活在咸水中,每年春天都會在淡水中產(chǎn)卵。它們受到過度捕撈和棲息地喪失的嚴(yán)重打擊,包括堵塞上游產(chǎn)卵場的水壩,因此數(shù)量已經(jīng)下降,”普勞說。“我們需要保護(hù)它們,它們需要幫助,但監(jiān)控它們的成本很高。”
該團(tuán)隊(duì)對馬里蘭州12個(gè)支流的196個(gè)地點(diǎn)進(jìn)行了抽樣調(diào)查 - 近500個(gè)水樣 - 以了解它們的位置和數(shù)量。
他們發(fā)現(xiàn)eDNA豐度數(shù)據(jù)與其他野外方法相當(dāng),甚至使他們對物種分布有了更好的了解。例如,在東部海岸河流中,驢子更常見,而在較發(fā)達(dá)的西部海岸,藍(lán)鯡魚在河流中更為常見。
研究人員首先在切薩皮克灣流域使用eDNA來創(chuàng)建河鯡魚產(chǎn)卵的地圖。
“切薩皮克灣流域唯一的其他大規(guī)模河流鯡魚產(chǎn)卵棲息地調(diào)查是從20世紀(jì)60年代到80年代在馬里蘭州和弗吉尼亞州進(jìn)行的,每個(gè)州使用不同的方法,”奧格本說。“我們的研究是第一個(gè)在整個(gè)流域使用相同方法的研究,這使我們能夠以前所未有的規(guī)模研究棲息地偏好。”
“目標(biāo)是與其他物種一起做更多的事情,使用新工具為保護(hù)和恢復(fù)工作提供信息,”普勞說。
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