物理科技生物学-PHYICA

科学家抓住了一个难得的机会,证明我汤之上知子们可以通过“测试水”来量化生物多样性

生物 2022-04-03 00:03:32

彭索夫出版社 鱼类转移期间在渔场作业的环境评估小组

学分:博士

沃森

V

生物体通过代谢废物、脱落的皮肤细胞或配子将脱氧核糖核酸排泄到周围环境中,这种遗传物质被称为环境脱氧核糖核酸(e DNA)

由于埃德娜可以直接从水、土壤或空气中收集,并使用分子工具进行分析,而不需要捕获生物体本身,这种遗传信息可以用来报告大量的生物多样性

例如,通过对水中的埃德娜进行采样和测序,可以同时识别许多鱼类物种的存在,同时避免目前用于鱼类监测的有害捕获方法,如网捕、诱捕或电捕

虽然埃德娜方法已经应用于一些关于不同类型水生生境(河流、湖泊和海洋系统)的鱼类多样性的研究,但其量化物种丰度(每个物种的个体数量)的效率仍有待确定

尽管之前在水瓶座、实验池和人工池塘等受控水生系统中进行的研究报告了水中发现的脱氧核糖核酸数量与物种丰度之间的正相关关系,但尚不清楚结果在自然环境中会如何

鱼类移位后的排水池

学分:博士

沃森

V

然而,赫尔大学的一个研究小组与环境署(联合王国)一起,抓住了一个难得的机会,利用在英国一个渔场开展的入侵物种根除方案作为最终案例研究,评估埃德娜取样在确定自然水生生境中物种丰度方面的成功率

他们的发现发表在开放获取、同行评审的《代谢和宏基因组学》杂志上

克里斯蒂娜·迪·穆里博士解释说:“研究埃德娜在自然水生生境中的定量能力是困难的,因为没有办法确定水生系统中真正的物种丰度和生物量(重量),除非从水中捕获所有的目标生物并对它们进行计数/测量。”

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赫尔大学的学生

在根除期间,最初的鱼塘被排干,所有的鱼,除了有问题的入侵物种:顶嘴鱼,被放在一个新的鱼塘中,而最初的鱼塘用杀鱼剂处理以去除入侵的鱼

根除后,鱼被放回它们原来的池塘

与此同时,专家对所有个体进行了计数、鉴定和称重,从而可以精确估计鱼类的丰度和生物量

使用水收集瓶进行环境DNA采样

学分:博士

佩森·G

“我们随后进行了水样采集和基因分析,以评估鱼类基因序列的多样性和丰富性,并将结果与人工收集的数据进行了比较

我们发现鱼的数量埃德娜和实际的鱼类物种生物量和丰度之间有很强的正相关关系,证明了在自然水环境中,水中的鱼的脱氧核糖核酸序列的数量和实际的鱼的丰度之间有很强的联系。”

科学家们成功地鉴定了池塘中的所有鱼类物种:从最丰富的(I

e

总重量852公斤的293条鲤鱼)到最不丰富的鲤鱼(我

e

0分之一

7公斤),表明无创方法的高准确性

“此外,我们使用不同的埃德娜捕获和埃德娜存储方法,并发现不同埃德娜方法的遗传分析结果具有可比性

这种一致性使得eDNA协议具有一定的灵活性,这是保持研究结果可比性的基础,同时,根据调查的位置或可用资源选择最合适的策略,”迪穆里阐述道

“利用埃德娜分析来准确评估自然环境中的物种多样性和丰度的机会将推动未来物种监测方案的一个重大变化,因为这种非侵入性的灵活工具适用于所有水生环境,它允许在不妨碍生物福利的情况下进行生物多样性定量监测

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