一项新的研究展示了运用海水样本中的DNA确定特定深海环境中鱼类多样性的新奇方法。来自于环境DNA技术有限责任公司(eDNAtec Inc.)的科学家团队以及来自加拿大渔业部(Fisheries and Oceans Canada)与纽芬兰纪念大学(Memorial University)的研究者在2020年11月4日的PLOSONE期刊介绍了上述发现。
监测深海鱼类多样性的能力对于实施可持续性渔业管理工作以及了解商业捕鱼与气候变化对鱼类种群的影响是十分有必要的。然而,诱饵照相机诱捕、拖网作业、声学监测等现有方法的探测能力有一定局限性,并且在大部分海洋很难应用。
一种名为环境DNA元编码的新方法可以通过分析环境中的DNA来确定特定的栖息地的鱼类多样性——鱼类开展正常活动时身上的有机体脱落,从而使DNA进入附近的环境。
为了评估环境DNA元编码方法探测深海鱼类的有效性,麦克莱纳根(McClenaghan)和他的同事们把这种方法应用于于拉布拉多海(Labrador Sea)深度达2500米的海水样本上。在深海的海水样本中(深度为1400米及以上),环境DNA 元编码识别出了11科、11属、8种的鱼类。研究人员对比了分别通过环境DNA元编码与传统方法获得的结果,发现前者辨别了更广泛的鱼类多样性和其他生物种类,同时大大减少了后勤工作。环境DNA技术的这些优势是大规模监测应用的一大重要进步。
研究人员也将环境DNA元编码方法运用于不同体积的深海海水样本和其他非鱼类的DNA引物,也即应用于实验室环境DNA分析的DNA短链,从而判定样品中存在的物种多样性。研究人员的研究结果表明,只要把浅海中运用时的方法稍做调整,该方法就能运用于深海环境,比如运用于更大体积的海水与多个物种,该方法可以探测到最全面的物种。
当研究团队针对深海环境的特殊性进一步改善环境DNA元编码方法的运用步骤时,他们发现这个方法可以为深海检测鱼类多样性提供重要视角。
研究团队在研究报告中补充道:“基因学与计算工具的进步正快速扩展我们学习并监测生物多样性的能力,而这种能力在研究迅速且庞大的环境变化时显得弥足珍贵。我们的研究显示,环境DNA 分析方法可以胜任深海鱼类监测的工作,同时其他利益相关者也可以采用这种方法开展相应的研究。”
研究报告来源:
Beverly McClenaghan, Nicole Fahner, David Cote, Julek Chawarski, Avery McCarthy, Hoda Rajabi, Greg Singer, Mehrdad Hajibabaei. Harnessing the power of eDNA metabarcoding for the detection of deep-sea fishes. PLOS ONE, 2020; 15 (11): e0236540 DOI: 10.1371/journal.pone.0236540
翻译:韩琦琪
审校:邹磊磊
文章来源:ScienceDaily网