根据DNA痕迹识别河流中的鱼类种类
当鱼四处游动时,它们会留下DNA片段,例如通过皮肤或排泄物。一旦收集和分析,这些指标使科学家能够确定环境中存在的所有物种。而且,与通常用于此目的的电钓相比,该方法精确、简单且对鱼的伤害较小。
这是最近发表在《加拿大渔业和水生科学杂志》上的一项大规模研究的结论。
河流的“科学侦探”
这项研究由苏黎世大学水生生态学教授兼Eawag实验室负责人FlorianAltermat领导。他解释说,“过去,河流的生物多样性清查通常大约每五年才进行一次,这不足以正确跟踪生物多样性。”
此外,清单仅基于通常通过电捕鱼获得的标本的形态学鉴定。这种方法在瑞士被授权仅用于科学目的,包括通过吸引鱼并用电流击晕它们来将鱼带到水面。
科学家们现在正在寻找测量水生生物多样性的新方法,这些方法将更易于使用且更符合伦理,而阿尔特马特的团队正将他们的努力集中在环境DNA上。
“环境DNA”是指生物体留下的DNA片段。一旦使用遗传工具捕获并分析,就可以识别它们所属的物种。“这些碎片暴露了某些物种在特定区域或附近的存在,例如检查地点的上游。这有点像在犯罪现场发现的DNA,”教授解释道。
瑞士约90个研究地点
该技术已在瑞士所有河流的尺度上得到应用,从而提供了非常大尺度的视角。FlorianAltermat和他的团队检查了瑞士境内的89条河流。
在每个地点,科学家们收集了2升河水,并从中提取了环境DNA。通过将提取的DNA与大量鱼类DNA序列数据(几乎详尽的DNA图谱存储)进行比较,他们能够识别出水中发现的序列所属的物种。
为了评估该方法的准确性,他们随后将已识别的物种清单与根据30多年收集的历史数据可能在该地点发现的完整物种清单进行了比较。在三分之二的地点,还将该方法与电捕鱼技术进行了比较。
结论:环境DNA是估算河流生物多样性的可靠方法。结果与历史数据一致,并且该方法使得能够检测到比单一电捕鱼事件更大的物种多样性。“利用环境DNA,我们还可以识别生活在采样点上游的物种或难以通过电捕鱼捕获的物种,”研究人员说。
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