作者:索尼娅·阿伦森，洛杉矶加州大学 加州大学洛杉矶分校的一名研究人员准备将一个特制的瓶子放入圣克鲁斯岛海岸的海洋中，以获取埃德娜的样本
信用:扎卡里黄金 研究人员过去需要戴水肺潜水来找出哪些鱼生活在海洋的任何特定区域
现在，加州大学洛杉矶分校的一项新研究发现，环境脱氧核糖核酸(eDNA)可以用来识别生活在特定空间的海洋生物
环境脱氧核糖核酸是指来自细胞的脱氧核糖核酸，这些脱氧核糖核酸不断被生物体释放到环境中——很像人们通常在淋浴时脱落的头发和皮肤
在过去的十年中，eDNA技术发展迅速，使其成为评估生态系统生物多样性的一个有竞争力的工具
发表在《PLOS一号》上的研究结果可能会对监测海洋保护区、禁止捕鱼和其他活动的海洋区域以保护海洋生物和生境产生重大影响
2012年，加州建立了124个海洋保护区，覆盖了该州16%的水域
该研究的资深作者、加州大学洛杉矶分校生态学家保罗·巴伯说，定期监测这些区域对于了解海洋生物是否得到成功保护至关重要
在埃德娜之前，判断海洋保护区是否有效的唯一方法是让潜水者统计和识别他们看到的每一条鱼，这种方法被称为视觉测量
加州大学洛杉矶分校环境与可持续发展研究所的成员巴伯说:“这些调查通常需要经过特殊训练的有经验的潜水员在水下呆上几个小时。”
“现在我们可以简单地从船边把一个瓶子放进海里
" 研究人员比较了2017年夏天在圣克鲁斯岛附近的国家海洋保护区内外的三个地点，哪些物种是用埃德娜检测到的，哪些是用目测计数的
利用埃德娜，他们通过视觉调查识别了几乎所有相同的物种
唯一没有使用这项技术的鱼是五种石斑鱼——研究人员说，这个问题可以通过调整基因测试来识别水样中出现的特定脱氧核糖核酸来轻松解决
埃德娜还揭示了前几年在同一地区看到的另外30个物种，但在2017年的目视调查中没有发现
一只加里波第游过圣克鲁斯岛附近加利福尼亚海洋保护区的海藻森林
信用:扎卡里黄金 “我们证明了我们可以用埃德娜作为监测这些生态系统的工具，”该研究的主要作者扎卡里·戈尔德说，他曾是加州大学洛杉矶分校的博士生，现在是华盛顿大学和国家海洋与大气管理局的研究员
“这是一个扩大监测海洋保护区的范围和规模的机会
" 埃德娜的广泛使用可以帮助科学家克服视觉测量作为一种监测海洋物种的技术的一些挑战
首先，新的方法可能比目前的方法便宜得多:每个埃德娜样本花费大约50美元，而国家公园管理局每年花费数十万美元调查海峡群岛的33个地点
部分由于这些成本，视觉调查每年只进行一次，这意味着很少研究鱼类的季节变化
当前的另一个挑战是，视觉测量只能在10米(约33英尺)深的水域进行，这意味着这项技术不能在加州99%以上的海洋保护区使用
为了分析埃德娜，研究人员将他们收集的水通过过滤器进行处理，过滤器捕捉海洋生物的细胞和脱氧核糖核酸
这些过滤器被冷冻在船上，并被带到实验室，在那里，研究人员从细胞中提取脱氧核糖核酸，对其进行测序，并使用参考数据库识别该脱氧核糖核酸属于哪个物种
在“PLOS一号”研究中，戈尔德使用了一个名为“安娜卡帕工具包”的参考数据库，该数据库是由加州大学洛杉矶分校的科学家们开发的
作者承认埃德娜调查不会完全取代视觉调查，因为新的方法不能揭示被研究鱼类的性别、大小、丰度或行为——所有这些都是完整评估的重要元素
巴伯说:“眼睛长在水里总是有价值的。”
但是埃德娜的简单性可以为社区科学创造机会——公众中的非科学成员可以参与的研究
例如，戈尔德与总部位于洛杉矶的非营利组织“治愈海湾”建立了一个项目，教志愿者如何收集水样
eDNA工具和更广泛的样本收集网络的结合可以极大地改善海洋生态系统的监测
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