海洋浮游動(dòng)物是小動(dòng)物,差不多大小的昆蟲在夏日,你可能會(huì)看到與洋流漂流。很多都是可愛的,但除了科學(xué)家研究,很少有人意識(shí)到,他們是地球上最多的-和重要的動(dòng)物。

我的研究關(guān)注海洋浮游動(dòng)物,我認(rèn)為這是“魅力型微動(dòng)物區(qū)系。”這些微小的生物在開放的關(guān)鍵球員海洋食物網(wǎng)和關(guān)鍵是許多魚類的首選食品。許多物種被認(rèn)為是遍及全球的海洋。

已經(jīng)有超過7000種浮游動(dòng)物,但是我們不知道總共有多少物種存在。因?yàn)樗鼈兪侵匾氖澄飦碓?更大的魚,和快速響應(yīng)環(huán)境變化和氣候變化,了解更多有關(guān)浮游動(dòng)物是理解海洋生態(tài)系統(tǒng)的健康的關(guān)鍵。

我的實(shí)驗(yàn)室獲得新的見解浮游動(dòng)物多樣性使用嗎廉價(jià)和易于使用的DNA測(cè)序。這些方法提供新的工具來識(shí)別物種。據(jù)一些人估計(jì),可能有多達(dá)70000個(gè)未知和被忽視的浮游動(dòng)物物種有待發(fā)現(xiàn)。

海洋生態(tài)系統(tǒng)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)

大海是地球上體積最大的棲息地。因?yàn)楹Ｑ蟾∮蝿?dòng)物是如此之多,多樣化,???們幫助創(chuàng)建復(fù)雜的食物網(wǎng)who-eats-whom的多種途徑。但環(huán)境條件的變化,包括全球變暖,可以破壞這些系統(tǒng)改變浮游動(dòng)物多樣性和分布.

目前,主要浮游動(dòng)物物種正北方尋找涼爽的水域海洋變暖。這是造成海洋生態(tài)系統(tǒng)的主要干擾。例如,在北海鱈魚漁業(yè)崩潰后浮游動(dòng)物物種是魚的首選獵物取而代之的是另一個(gè)密切相關(guān)的橈足動(dòng)物物種逐漸北移,在應(yīng)對(duì)全球變暖。

這樣的事件表明,浮游動(dòng)物可以在海洋生態(tài)系統(tǒng)起著至關(guān)重要的作用,盡管科學(xué)家知之甚少,可能不會(huì)欣賞一個(gè)給定物種的重要性,直到消失。

許多因素使它具有挑戰(zhàn)性的測(cè)量海洋浮游動(dòng)物多樣性。首先,收集樣本的深海是一項(xiàng)艱難的工作。研究船舶24小時(shí)工作的,科學(xué)家通常每天工作兩個(gè)六小時(shí)的手表。我們樣品浮游動(dòng)物使用電子化操作,高度復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

當(dāng)網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)時(shí),樣本包含許多不同的物種和動(dòng)物通常還活著。他們小心翼翼地搬到托盤觀察和物種鑒定。盡管要求安排和努力,我愛海,已經(jīng)在許多郵輪,包括驚人的極地探險(xiǎn)北極和南極海洋。

對(duì)于我的研究,樣本收集海上快速保存遺傳分析,通常在實(shí)驗(yàn)室完成的。這是艱苦的工作。浮游動(dòng)物作為一個(gè)整體是分類學(xué)的復(fù)雜,也就是說,它們包括許多這兒和稀有物種。此外,許多重要的海洋生物,包括魚類,缺乏診斷不成熟(幼蟲)階段的特征。

識(shí)別浮游動(dòng)物物種和遺傳標(biāo)記

理解、評(píng)估和管理海洋生態(tài)系統(tǒng),是重要的物種的多樣性,使信息。但是使用傳統(tǒng)方法獲得這些信息是乏味的,昂貴的和緩慢。

專家的工作就落在形態(tài)學(xué)分類學(xué)家,可能花費(fèi)數(shù)年學(xué)習(xí)認(rèn)識(shí)到微妙的特點(diǎn),物種之間的區(qū)別。自描述的有7000種浮游動(dòng)物跨越15門和30多個(gè)不同的團(tuán)體,這個(gè)工作可以涉及大型團(tuán)隊(duì).

但分子方法提供重要的新見解。我的實(shí)驗(yàn)室組使用不同的分子方法來研究種群生態(tài)學(xué),種群遺傳學(xué)、物種多樣性等問題海洋浮游動(dòng)物.

一種有效的方法是使用DNA條形碼-短DNA序列識(shí)別和區(qū)分物種。要做到這一點(diǎn),我們從基因序列的DNA區(qū)域,是發(fā)生在所有的浮游動(dòng)物,但物種間存在明顯差異。

我的實(shí)驗(yàn)室已確定DNA條形碼對(duì)許多浮游動(dòng)物物種。我們使用的部分線粒體細(xì)胞色素氧化酶(COI)基因,這是最常見的測(cè)序基因區(qū)域物種多樣性分析的海洋動(dòng)物之一。日益增長(zhǎng)的條形碼數(shù)據(jù)庫(kù)被比作一個(gè)羅塞塔石碑的物種鑒定全球浮游動(dòng)物。COI序列數(shù)千種海洋動(dòng)物現(xiàn)在可用。他們創(chuàng)建一個(gè)無價(jià)的參考圖書館,可以使用作為下一代的基礎(chǔ)環(huán)境測(cè)序,也稱為metabarcoding。