尋找更多未知海洋生物，調(diào)查新技術(shù)：海水取樣、eDNA及測序

尋找更多未知海洋生物，調(diào)查新技術(shù)

海水取樣、eDNA及測序

導(dǎo)語：利用Metabarcoding技術(shù)對海洋調(diào)查中取樣的海水，進(jìn)行環(huán)境DNA檢測，其中包含生物體脫落的遺傳密碼片段，可以了解不同海洋環(huán)境中的海洋生物種群密度和物種多樣性。

   馬斯克正在計(jì)劃著飛向火星，但地球上有一個(gè)幾乎同樣神秘的地方，科學(xué)家們正在努力了解更多：深海。黑暗、寒冷、難以到達(dá)的深處是地球上最大的生物群落，里面有長相奇特的魚類和其他生物，其中許多物種從未經(jīng)過科學(xué)鑒定。

國外海洋學(xué)家提出了一種可實(shí)現(xiàn)的研究方式：通過觀察深海動物留在海水中的殘留 DNA 來評估它們。這種稱為環(huán)境 DNA (eDNA) 元條形碼（Metabarcoding）的方法涉及對取樣海水樣本進(jìn)行測序，其中包含生物體脫落的遺傳密碼片段，以了解海洋中的種群密度和物種多樣性。

加拿大綜合生物學(xué)與生物多樣性研究所的生物學(xué)教授說：“每個(gè)生物體的基因組中都有一部分編碼物種特  you的基因。" 在這種方法中，這些部分的功能就像條形碼，可以唯 yi地識別在海水中發(fā)現(xiàn)其 DNA 的每個(gè)生物體。

在已完成的研究中，該學(xué)者將 eDNA 元條形碼應(yīng)用于在約 4600 英尺（1440 米）及以下深度采集的海水樣本。在進(jìn)行調(diào)查時(shí)，他們計(jì)算出需要多大的海水樣本才能產(chǎn)生有用的結(jié)果——他們發(fā)現(xiàn)超過 6 杯（1.5 升）——并用不同的“引物"或 DNA 測試了樣本實(shí)驗(yàn)室使樣品可讀。

使用 eDNA 元條形碼（Metabarcoding）技術(shù)，能夠通過深海海水采樣方法識別出相當(dāng)數(shù)量的物種。但他們認(rèn)為，當(dāng)針對深海環(huán)境時(shí)，eDNA 元條形碼應(yīng)該能夠在深海中做更多的事情。

美國伍茲霍爾海洋研究所的研究員介紹，包括拖網(wǎng)捕魚和帶誘餌的照相機(jī)在內(nèi)的傳統(tǒng)方法只能提供復(fù)雜的深海世界的快照。它們有一個(gè)明顯的局限性：它們只能捕獲樣本采集時(shí)存在的生物體。然而，生物體的 DNA 會在寒冷、黑暗的深海中存留超過一天，這意味著海水樣本可以更多地說明誰最近去過該海域。

每個(gè)生物體都會脫落 DNA，無論是在皮膚細(xì)胞等體細(xì)胞中，還是在尿液和糞便等排泄物中。隨著讀取遺傳信息的新技術(shù)的出現(xiàn)，科學(xué)家們開始研究脫落的 DNA，以尋找在特定環(huán)境中生活著哪些動物以及有多少動物的跡象。在許多情況下，就像在海洋中一樣，這種方法比傳統(tǒng)的人口調(diào)查方法成本更低、邏輯更復(fù)雜，而且更全面。

eDNA 技術(shù)已被用于研究海洋的不同深度和不同區(qū)域。洛克菲勒大學(xué)eDNA 的高級研究員評論說：“這對海洋科學(xué)來說是一個(gè)真正的游戲規(guī)則改變者。"

關(guān)于如何在深海中進(jìn)行 eDNA 元條形碼編碼，相關(guān)eDNA 技術(shù)可能非常適合研究深海。

特別是想到我們對海洋的了解是如此的少，深海eDNA技術(shù)將可能發(fā)現(xiàn)到更多未知的物種種類。海洋中還有另一個(gè)世界等待我們的探索，就像月球一樣！

更多關(guān)于海洋eDNA調(diào)查的方法，可參見我們的其他文章和相關(guān)設(shè)備介紹。