科学家利用海绵更容易地检测水生环境的eDNA
近期,科学家们找到了一种全新的方法来探索水生环境中的生物种类,这一方法是通过检测动物定期排放到水环境中的DNA实现的。这一创新研究的出现,预示着一种更为便捷的生物监测方式即将到来。
在过去,研究人员需要过滤大量的水样,以便寻找动物在蜕皮或排便时释放的微弱的环境DNA(eDNA)。这一过程既繁琐又存在诸多不确定性。英国索尔福德大学的海洋生态学家Stefano Mariani指出,这种方法不仅工作量巨大,而且过滤设备中的异地DNA污染可能会影响结果的准确性。储存的水样中的DNA可能会在处理前降解。
有一种生物让Mariani和他的研究团队眼前一亮——海绵。这些在水生环境中广泛分布的生物,每天可以过滤高达10000升的水,并在其组织中捕获大量的eDNA。对海绵样本的分析显示,它们的DNA包含了众多物种的信息。在南极和地中海采集的海绵样本中,研究人员发现了31个分类群的DNA,主要是鱼类的DNA。甚至在一个南极洲的海绵样本中,还检测到了威德尔海豹和帽带企鹅的DNA,这个样本恰好位于企鹅繁殖地附近。
为了准确获取脊椎动物DNA的信息,科学家使用了一种叫做DNA引物的东西。这是一种短核酸序列,能够扩增脊椎动物的DNA,而不会对海绵本身的DNA产生影响。Mariani表示:“海绵是理想的采样单位,因为它们在各个水生栖息地普遍存在。它们并非挑剔的过滤器,容易采集,而且不会因采样而受到损害。我们可以轻松地获取一块海绵样本,它们也能很好地再生。”
尽管海绵样本的采集具有诸多优势,但在某些情况下,例如在深海环境中,采集海绵样本并不现实。研究人员正在积极探索从其他水过滤生物,如水母或鲑鱼身上收集eDNA的可能性。
这项开创性的研究已经引起了广泛的关注,相关论文已被发表在《Current Biology》这一知名期刊上。我们期待着这一研究领域能够带来更多的突破和发现,帮助我们更深入地了解水生环境中的生物多样性。