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      漂浮的DNA揭示了城市海岸線支持更多的動物生命
      
			
      
				2019-01-14 11:42:06
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      每一個生物都會留下遺傳痕跡。當動物，植物和微生物流出細胞并產(chǎn)生廢物時，它們會在空氣，土壤和水中隨處可見DNA的痕跡。研究人員現(xiàn)在能夠捕獲動物細胞，對其DNA進行測序，并確定哪些物種在某個時間點存在?？梢园阉胂蟪闪粝逻^去活動痕跡的遺傳指紋。
      

      漂浮的DNA揭示了城市海岸線支持更多的動物生命
      

      華盛頓大學(xué)和西北漁業(yè)科學(xué)中心的研究已經(jīng)應(yīng)用這種技術(shù)來廣泛測量人類活動對環(huán)境的影響。他們的論文本周刊登在PeerJ期刊上，在普吉特海灣水域使用DNA來描述高度城市化海岸線上的動物生命數(shù)量，例如西雅圖的Piper's Creek，以及人口較少的偏遠地區(qū)，如Vashon Island 。
      

      這被認為是第一項使用遺傳標記來了解城市化對環(huán)境的影響的研究 - 特別是動物多樣性是否繁榮或受到影響。
      

      “現(xiàn)在可以利用水樣中的遺傳痕跡來研究人類活動對生態(tài)系統(tǒng)的影響，”主要作者，海洋與環(huán)境事務(wù)助理教授Ryan Kelly說。“對我而言，看似純凈的水可以告訴你關(guān)于動物存在的所有信息，這對我來說是非常了不起的。”
      

      簡而言之，使用環(huán)境DNA或eDNA，研究人員發(fā)現(xiàn)城市普吉特海灣海岸線支持的動物陣列比偏遠地區(qū)更為密集。凱利說，特別是蛤蜊和其他泥土居民更加密集地沿著城市海灘聚集 - 這是一個令人驚訝的發(fā)現(xiàn)。
      

      “生活在泥里的蛤蜊和其他東西似乎喜歡住在城市附近，這真的很有趣，”凱利說。“這表明也許人類正在補貼泥灘，或者它也可能是相反的 - 也許人類往往生活在真正受保護的區(qū)域，這些區(qū)域是蛤蜊喜歡的環(huán)境。”
      

      研究人員發(fā)現(xiàn)，雖然普吉特海灣的城市海灘擁有更豐富的動物群，但這些地區(qū)在生活在那里的物種種類也更加同質(zhì)，這表明在城市較多和較少城市之間的不同種類之間需要權(quán)衡。
      

      基因工具使研究人員能夠在特定區(qū)域繪制代表性的動物生命鑲嵌圖，而無需對生物進行實際計數(shù)。在傳統(tǒng)的測量環(huán)境影響的方法中，科學(xué)家們選擇一定數(shù)量的物種，并計算他們在開發(fā)前后看到的數(shù)量。或者他們可能會調(diào)查一小部分海岸線，并嘗試記錄他們發(fā)現(xiàn)的一切。
      

      凱利解釋說，這些方法本質(zhì)上是耗時的，可能無法完全捕捉到現(xiàn)有的東西。
      

      凱利說：“我們可以出去，拿一個水樣，來自成千上萬種的DNA出現(xiàn)。” “這樣，當我們觀察環(huán)境影響時，我們不必決定是否要計算蝸?；蚰骊L。相反，我們只能看看那里有什么。”
      

      研究人員從Puget Sound周圍的城市化和偏遠海灘收集了一升水，然后過濾掉比細菌更大的細胞。然后，他們使用分子工具從這些細胞中提取DNA，以檢測動物基因。
      

      對DNA進行測序后，他們可以識別出收集水的特定動物。他們在普吉特海灣(Puget Sound)發(fā)現(xiàn)了1,600多種獨特的遺傳特征 - 許多代表不同的物種 - 包括海豚，鮭魚，海星，藤壺，鷹 - 甚至人類。
      

      凱利和他的合作者花了數(shù)年時間測試和改進在水中獲得eDNA的過程。他們首先在蒙特利灣水族館工作，這是一個受控的環(huán)境，他們可以確保他們的DNA采樣實際上是檢測生活在水中的生物。在隨后的工作中，他們發(fā)現(xiàn)動物的DNA傾向于保持在最初沉積的幾百英尺范圍內(nèi); 它在水中停留一到兩天。
      

      本研究中描述的方法可用于評估人類和其他城市水道(如切薩皮克灣或哈德遜河)的發(fā)展。中西部的科學(xué)家們已經(jīng)開始使用eDNA作為監(jiān)測工具來監(jiān)測亞洲鯉魚的入侵。
      

      研究人員說，隨著基因痕跡變得更加可靠，它們可以代替昂貴，耗時的環(huán)境影響陳述或環(huán)境監(jiān)測。
      

      “我很興奮，因為我認為如果你能讓人們更容易進行這些大規(guī)模的調(diào)查，他們就會做到這一點。這是一種更強大的方法，”凱利說。
      
			

			
        
      
			
      
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