挪威北極伊京漿果是生活在那里的人們的共同的消遣。在夏末，狂野，開放的景觀充斥著藍(lán)莓，越橘，云莓和烏鴉，這些都是為了拍攝。在采摘漿果的挪威人中，一個(gè)鮮為人知的事實(shí)是每種漿果都含有多個(gè)亞種。區(qū)分它們的秘訣在于識(shí)別植物的葉子，花和花粉中的細(xì)微形態(tài)差異，這些差異基本上不可能用肉眼辨別。

這些微妙的差異早已為英格爾格雷夫阿爾索斯所知，這是一個(gè)漿果采摘者，也是北極圈以上220英里的特羅姆瑟大學(xué)的植物學(xué)家和分子生物學(xué)家。與大學(xué)博物館研究中心的同事們一起，Alsos目前正在參與一項(xiàng)艱巨的任務(wù)，即不僅在遺傳上確定漿果的所有物種和亞種，還包括挪威的所有動(dòng)植物群。

這是一個(gè)名為挪威生命條形碼(NorBOL)的全國(guó)性項(xiàng)目的一部分。這項(xiàng)工作分布在多個(gè)研究中心，自2014年作為國(guó)家項(xiàng)目啟動(dòng)以來(lái)，由挪威研究理事會(huì)和其他機(jī)構(gòu)資助，旨在提供該國(guó)所有分類群的參考數(shù)據(jù)庫(kù)。研究人員希望這些數(shù)據(jù)能夠?yàn)闅夂蜃兓媾R的主要在北極地區(qū)的生物多樣性監(jiān)測(cè)提供基礎(chǔ)。

“在北極的部分地區(qū)，如斯瓦爾巴德，由于氣候變化導(dǎo)致的氣溫升高是全球氣溫變化的三倍，”Alsos告訴科學(xué)家。“高北極就像一個(gè)早期預(yù)警系統(tǒng)，可以告訴我們南方其他生態(tài)系統(tǒng)會(huì)發(fā)生什么。因此，了解北極地區(qū)生物多樣性的變化至關(guān)重要。“

該項(xiàng)目的核心技術(shù)稱為DNA條形碼，是一種通過(guò)遺傳標(biāo)記(稱為特定基因型特有的條形碼)對(duì)所有生命形式進(jìn)行分類的方法。條形碼也可以促進(jìn)新物種的發(fā)現(xiàn)。使用這種方法，新的和現(xiàn)有的分類群可以明確地分類，超出物種水平，沒(méi)有分類學(xué)家的專業(yè)知識(shí)，加拿大圭爾夫大學(xué)的生物學(xué)家Paul Hebert解釋說(shuō)，他在21世紀(jì)初介紹了這個(gè)概念，但沒(méi)有參與NorBOL。“為每種植物中的特定基因注冊(cè)[條形碼]，你可以在下次遇到它們時(shí)將它們區(qū)分開來(lái)，”他說(shuō)，“即使它只是一?；ǚ刍蛎x中的葉片碎片。”

Alsos和高級(jí)工程師Marie Merkel，負(fù)責(zé)對(duì)作為NorBOL的一部分的維管植物和真菌進(jìn)行條形碼編碼，已經(jīng)使用他們和他們的同事從博物館的標(biāo)本檔案中提取或通過(guò)提取的DNA獲得了大約2,000種植物品種。走進(jìn)荒野。該信息最終將輸入生命數(shù)據(jù)系統(tǒng)條碼- 赫伯特發(fā)起的雄心勃勃的全球數(shù)據(jù)庫(kù)項(xiàng)目，旨在記錄地球上的所有生命。到目前為止，全國(guó)各地的挪威研究人員已經(jīng)收集了大約19,000種物種的樣本，估計(jì)整個(gè)挪威有6萬(wàn)種。“NorBOL正在制作參考圖書館;走出去尋找每一個(gè)物種的遺傳指紋，“默克爾解釋說(shuō)。“然后你可以使用NorBOL為其他項(xiàng)目創(chuàng)建的庫(kù)。”

高北極就像一個(gè)早期預(yù)警系統(tǒng)，可以告訴我們南方其他生態(tài)系統(tǒng)會(huì)發(fā)生什么。

-Tnger Greve Alsos，特羅姆瑟大學(xué)

其中一些項(xiàng)目需要使用這些數(shù)據(jù)來(lái)幫助確定最需要的保護(hù)工作。例如，特羅姆瑟大學(xué)博物館研究中心的一個(gè)名為IceAGenT的新項(xiàng)目涉及利用該數(shù)據(jù)庫(kù)以及北極生物群對(duì)過(guò)去氣候變化的反應(yīng)證據(jù)，預(yù)測(cè)當(dāng)前和未來(lái)氣候變化對(duì)選定物種的影響。植物。

IceAGenT是大學(xué)計(jì)劃的一部分，旨在利用這些數(shù)據(jù)更好地了解該地區(qū)的生物復(fù)原力。例如，研究博物館研究中心的ECOGEN項(xiàng)目的研究人員已經(jīng)從北極湖泊獲得沉積物樣本(PLOS ONE，13：e0195403,2018)。然后，他們將這些樣本的DNA與條形碼庫(kù)中的DNA進(jìn)行比較。該團(tuán)隊(duì)包括Alsos，已經(jīng)能夠利用這些數(shù)據(jù)重建以前的變暖期和相應(yīng)的生物多樣性變化(Boreas，doi：10.1111 / bor.12357,2018)。

具體而言，研究人員已經(jīng)證明，大約8000年前，當(dāng)氣候特別溫暖，該地區(qū)的冰川開始融化時(shí)，樹木線條比科學(xué)家先前想象的更北。此外，“我們?cè)谀抢镎业降奈锓N比他們目前的限制更北，”Alsos解釋道。她補(bǔ)充說(shuō)，條形碼庫(kù)可以幫助評(píng)估與之前變暖期相關(guān)的生物多樣性變化，以確定北極生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)是否發(fā)生任何物種滅絕。“這很重要，因?yàn)樗蛭覀冋故玖爽F(xiàn)在的期待。”

植物學(xué)家Jeff Saarela在給“科學(xué)家”雜志的一封電子郵件中解釋說(shuō)，這種能夠扭轉(zhuǎn)當(dāng)前生物多樣性模式的能力可以提供一些有力的見(jiàn)解。Saarela在加拿大自然博物館使用條形碼技術(shù)研究北極生物多樣性，但沒(méi)有參與NorBOL項(xiàng)目。“我們可以利用現(xiàn)今的遺傳信息來(lái)重建植物物種在大約1萬(wàn)年前冰川融化后如何達(dá)到目前的分布。”

圭爾夫大學(xué)赫伯特指出，通過(guò)提供有關(guān)物種對(duì)氣候變暖的反應(yīng)的數(shù)據(jù)，挪威條形碼項(xiàng)目的重要性遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了北極圈。“北極生態(tài)系統(tǒng)是全球變化的領(lǐng)頭羊，”他說(shuō)。“正因如此，他們值得進(jìn)行特別調(diào)查。”