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環境DNA追蹤海洋健康
點擊次數:1684 更新時間:2020-11-26

      今年五月初,深圳灣海域有不明漂浮物蔓延了數千平方米,有些在陽光照射下,還呈現出赤紅色帶狀分布。市海洋監測中心通報稱,深圳灣海域發生赤潮異彎藻和中肋骨條藻赤潮,但未見魚類死亡現象,將持續監測。

 

 


▲深圳灣海域出現赤潮


 
Red Tide


      赤潮是在特定環境條件下,海水中某些浮游植物、原生動物或細菌高度聚集引起水體變色的一種有害生態現象。而且,根據引發赤潮的生物種類和數量的不同,海水有時也呈現黃、綠、褐色等不同顏色。赤潮是海洋污染的信號,除了對海洋生態環境產生危害,其生物產生的生物毒素可通過食物鏈傳遞至其它動物體內及人類。


應對生態危機的新幫手——DNA測序技術

 

      DNA作為遺傳信息存在于生物的每一個細胞中。而細胞和遺傳物質進入環境成為環境DNA(environmental DNA, eDNA)的途徑有很多,比如海洋生物掉落的皮膚細胞、鱗片、排泄物等組織。

      早在上世紀80年代,環境DNA的概念就被*提出,研究者利用環境DNA識別水中的微生物。到2010年前后,研究者將環境DNA技術引入海洋調查中研究生物多樣性。

 


▲海洋中的微生物

     尤其深海區域里,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過科學鑒定,還有很多根本無緣一見。如果靠傳統捕撈手段,研究者在同一海域能捕獲到約20種不同的魚類,但利用環境DNA,在同一水域中則可以檢測出100多個物種。環境DNA技術能夠在深海中做更多的工作、發揮更大的優勢。


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)

 

      在海洋科考船的實驗室,研究者在搭建海水級聯過濾系統中,通過使用蘭格的WT600-2J(搭載YZII25泵頭),轉速控制在200rpm,驅動樣液通過過濾器,將海水微生物過濾到特定孔徑的膜上,可用于后續DNA測序。而蘭格蠕動泵由于剪切力低,能夠極da的減少對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段能達到上千萬個,而每一個物種能攜帶的DNA又是唯yi的。將樣品中獲得的遺傳標記序列與可能物種的數據庫DNA序列進行比對,便可確認DNA來自什么物種。

      此外,eDNA還可以幫助監測物種的數量,甚至還能檢測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改變*科學家對于生態系統的理解和保護方式。

 
保護環境與我們的生活息息相關


      隨著社會經濟的快速發展和人類活動的加劇,環境污染日益嚴重。海洋生物多樣性持續下降,是 21 世紀面臨的重大危機之一,而由于缺乏關于生物多樣性及分布狀況的知識,目前仍存在著非常大的挑戰。地球是我們共同生存的家園,保護環境與我們的生活息息相關。

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