澳大利亚海洋科学研究所(Australian Institute of Marine Science)、墨尔本大学(University of Melbourne)马德琳·范·奥本(Madeleine van Oppen)和澳大利亚新南威尔士州初级产业部(New South Wales Department of Primary Industries,Australia)梅林达·科尔曼(Melinda Coleman)于2022年10月17日发表在开源期刊《公共科学图书馆·生物学》(PLOS Biology)上的文章指出,遗传和基因组学技术在保护海洋生物方面具有巨大潜力,但目前尚未得到充分利用。
海洋的每一部分都与人类息息相关,由于气候变化和人类干预,一些重要的生态系统,如珊瑚礁、海草草甸和海带森林都在不断减少。范·奥本(Madeleine van Oppen)和科尔曼(Melinda Coleman)在他们的文章中提到,借助传统研究策略和诸如辅助进化(assisted evolution)等最新研究成果,使用遗传和基因组学技术在推进海洋保护和恢复方面拥有巨大的应用前景。
例如,现在DNA测序(DNA sequencing)可以识别非法捕捞的海鲜产品,受威胁鱼类种群得以保护。海水样本中的DNA称为环境DNA(environmental DNA),可以替代传统的基于自携式水下呼吸器(SCUBA)的海洋生物多样性调查,也可用于监测疾病暴发和入侵物种的传播。此外,现有的基因组学技术还可以帮助渔业部门密切关注鱼类种群,并监测鱼类如何适应环境中的压力。
在展望未来时,范·奥本(Madeleine van Oppen)和科尔曼(Melinda Coleman)指出了多种正在开发的技术,这些技术可以使海洋生物受益。就像人类服用益生菌促进肠道健康一样,这些技术可以识别或改造特定的细菌和真菌物种,有利于珊瑚等野生生物健康生长。借助合成生物学(synthetic biology),在实验室中可以制造之前只能从海洋生态系统渔获中获得的产品,如马蹄蟹(horseshoe crab)的血液;而记住基因组编辑(genome editing)可以用来帮助生物体更快适应不断变化的环境。虽然基因驱动技术(gene drives)始终存在争议,因为这项技术可能会使破坏性基因在群体中传播,但借助该项技术也可以消除入侵物种,因此该项技术具有一定应用前景。
要有效利用这些技术需要开发合适的在线平台,并加强海洋生态系统各利益相关者之间的合作。研究人员呼吁资助机构能够给予支持。他们得出的结论是,基因组学技术可以大大改善保护和恢复生物种群的工作,但前提是能够促成基因组学专家和海洋生物多样性管理者之间的合作。
范·奥本(Madeleine van Oppen)补充道,“遗传/基因组学方法可以改变我们保护、管理和养护海洋生物的方式,有助于提高海洋物种对气候变化的抵御能力。”
编译:王佳宁
审校:张仲杰(Hugo Zhang)
来源网站:ScienceDaily 网