有史以來(lái)最長(zhǎng)的eDNA研究為海洋健康提供了重要的見(jiàn)解
海洋生物遺留下來(lái)的微小的遺傳“面包屑”為海洋生物多樣性提供了前所未有的見(jiàn)解,以及它如何隨著時(shí)間的推移而變化,以及應(yīng)對(duì)氣候變化,科廷大學(xué)與CSIRO合作的新研究顯示。研究人員使用在澳大利亞西部珀斯附近的羅特內(nèi)斯特島海岸采集的樣本開(kāi)發(fā)了新的環(huán)境DNA(eDNA)生物監(jiān)測(cè)方法,作為澳大利亞綜合海洋觀測(cè)系統(tǒng)(IMOS)的一部分。
IMOS科學(xué)家在五年內(nèi)收集并凍結(jié)過(guò)濾后的海水樣本。這些“時(shí)間膠囊”提供了一個(gè)獨(dú)特的機(jī)會(huì)來(lái)研究我們的海洋和海洋生物的變化,這些變化是季節(jié)性的,并且是應(yīng)對(duì)氣候異常,例如2011年襲擊西澳的海洋熱浪。該研究發(fā)表在PLOS Genetics雜志上,該研究表明浮游動(dòng)物群落 - 魚(yú)類的幼蟲(chóng)和卵 - 與熱浪條件相比,對(duì)季節(jié)變化的反應(yīng)是正常的。
該研究是迄今為止進(jìn)行的最長(zhǎng)的多年海洋eDNA研究,展示了eDNA技術(shù)監(jiān)測(cè)海洋健康的力量。
博士 來(lái)自科廷大學(xué)分子與生命科學(xué)學(xué)院的學(xué)生Tina Berry和Michael Bunce教授領(lǐng)導(dǎo)了該研究團(tuán)隊(duì)。“很難找到一系列適合DNA分析的長(zhǎng)期樣品,”Berry女士說(shuō)。
“IMOS的科學(xué)家們有遠(yuǎn)見(jiàn)地對(duì)一組樣本進(jìn)行生物標(biāo)記,這些樣本讓我們可以回顧過(guò)去,看看海洋如何對(duì)海洋熱浪作出反應(yīng)。“經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)室的一些艱苦工作來(lái)分離和測(cè)序DNA,一個(gè)重要且有啟發(fā)性的故事出現(xiàn)了。最終結(jié)果是我們海洋生物的整體窗口,否則將無(wú)法看到。”
Bunce教授說(shuō)環(huán)境DNA迅速成為研究海洋的有效方式,隨著研究人員使用eDNA搜索Loch Ness Monster,該技術(shù)在2018年成為頭條新聞。“我們也沒(méi)有找到任何怪物,除非你計(jì)算兩個(gè)帶有微量座頭鯨的樣本。但說(shuō)實(shí)話,生活在我們海洋中的小生物為我們海洋的健康提供了最好的線索。”
Bunce教授說(shuō),eDNA特征描繪了一年中不同時(shí)間存在的海洋生物,并確定了在熱浪期間海面溫度飆升時(shí)首次出現(xiàn)的那些。“能夠使用eDNA一次跟蹤成千上萬(wàn)的海洋物種提供了關(guān)于我們的海洋如何變暖的重要線索,它是未來(lái)的一瞥,我們用其他方法看不到,”Bunce教授說(shuō)。
“澳大利亞擁有地球上第三大海洋領(lǐng)域,每年該國(guó)從'藍(lán)色經(jīng)濟(jì)'中獲得約472億美元,因此了解它的變化具有重要的國(guó)家意義。“使用eDNA,我們正在檢測(cè)鯊魚(yú),珊瑚,海馬和海洋哺乳動(dòng)物,我們?cè)诟鼜V泛的研究計(jì)劃中開(kāi)發(fā)的DNA工具包是全球長(zhǎng)期海洋監(jiān)測(cè)的路線圖。我們迫切需要更好的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)健康 - 檢查我們的海洋環(huán)境和eDNA正在滿足這種需求。“
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