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環(huán)境DNA追蹤海洋健康
點(diǎn)擊次數(shù):1610 更新時(shí)間:2020-11-26

      今年五月初,深圳灣海域有不明漂浮物蔓延了數(shù)千平方米,有些在陽光照射下,還呈現(xiàn)出赤紅色帶狀分布。市海洋監(jiān)測(cè)中心通報(bào)稱,深圳灣海域發(fā)生赤潮異彎藻和中肋骨條藻赤潮,但未見魚類死亡現(xiàn)象,將持續(xù)監(jiān)測(cè)。

 

 


▲深圳灣海域出現(xiàn)赤潮


 
Red Tide


      赤潮是在特定環(huán)境條件下,海水中某些浮游植物、原生動(dòng)物或細(xì)菌高度聚集引起水體變色的一種有害生態(tài)現(xiàn)象。而且,根據(jù)引發(fā)赤潮的生物種類和數(shù)量的不同,海水有時(shí)也呈現(xiàn)黃、綠、褐色等不同顏色。赤潮是海洋污染的信號(hào),除了對(duì)海洋生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生危害,其生物產(chǎn)生的生物毒素可通過食物鏈傳遞至其它動(dòng)物體內(nèi)及人類。


應(yīng)對(duì)生態(tài)危機(jī)的新幫手——DNA測(cè)序技術(shù)

 

      DNA作為遺傳信息存在于生物的每一個(gè)細(xì)胞中。而細(xì)胞和遺傳物質(zhì)進(jìn)入環(huán)境成為環(huán)境DNA(environmental DNA, eDNA)的途徑有很多,比如海洋生物掉落的皮膚細(xì)胞、鱗片、排泄物等組織。

      早在上世紀(jì)80年代,環(huán)境DNA的概念就被*提出,研究者利用環(huán)境DNA識(shí)別水中的微生物。到2010年前后,研究者將環(huán)境DNA技術(shù)引入海洋調(diào)查中研究生物多樣性。

 


▲海洋中的微生物

     尤其深海區(qū)域里,有大量的外表奇異的魚類和其他生物等等,其中許多物種從未經(jīng)過科學(xué)鑒定,還有很多根本無緣一見。如果靠傳統(tǒng)捕撈手段,研究者在同一海域能捕獲到約20種不同的魚類,但利用環(huán)境DNA,在同一水域中則可以檢測(cè)出100多個(gè)物種。環(huán)境DNA技術(shù)能夠在深海中做更多的工作、發(fā)揮更大的優(yōu)勢(shì)。


蘭格精密泵助力研究海洋生物多樣性

 

 

▲蘭格的WT600-2J(搭載YZII25泵頭)

 

      在海洋科考船的實(shí)驗(yàn)室,研究者在搭建海水級(jí)聯(lián)過濾系統(tǒng)中,通過使用蘭格的WT600-2J(搭載YZII25泵頭),轉(zhuǎn)速控制在200rpm,驅(qū)動(dòng)樣液通過過濾器,將海水微生物過濾到特定孔徑的膜上,可用于后續(xù)DNA測(cè)序。而蘭格蠕動(dòng)泵由于剪切力低,能夠極da的減少對(duì)樣液中的微生物及其有效DNA pian段的破壞性。
 
      在一份海水樣品中,可包含的DNA pian段能達(dá)到上千萬個(gè),而每一個(gè)物種能攜帶的DNA又是唯yi的。將樣品中獲得的遺傳標(biāo)記序列與可能物種的數(shù)據(jù)庫DNA序列進(jìn)行比對(duì),便可確認(rèn)DNA來自什么物種。

      此外,eDNA還可以幫助監(jiān)測(cè)物種的數(shù)量,甚至還能檢測(cè)出該海域是否被污染。從這樣的小樣本中得到的信息可能會(huì)改變*科學(xué)家對(duì)于生態(tài)系統(tǒng)的理解和保護(hù)方式。

 
保護(hù)環(huán)境與我們的生活息息相關(guān)


      隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人類活動(dòng)的加劇,環(huán)境污染日益嚴(yán)重。海洋生物多樣性持續(xù)下降,是 21 世紀(jì)面臨的重大危機(jī)之一,而由于缺乏關(guān)于生物多樣性及分布狀況的知識(shí),目前仍存在著非常大的挑戰(zhàn)。地球是我們共同生存的家園,保護(hù)環(huán)境與我們的生活息息相關(guān)。

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