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环境DNA揭示了河流中的生物多样性

2019-01-16 10:29:51 • 来源：

大多数自然生态系统受到人类栖息地，气候变化或入侵物种变化的严重影响。为了保护这些生态系统，人们需要知道哪些生物体存在于其中。因此，评估生物多样性的状态和变化是生态学和保护生物学的核心。然而，经典方法通常仅适用于确定生物的子集。而且，它们很昂贵并且涉及收集有机体本身。

环境DNA揭示了河流中的生物多样性

最近，科学家提出了从环境样本中收集生物 DNA的想法，例如土壤或水，并通过这种方式确定各种物种。所有生物都不断地将DNA排放到环境中，例如通过粪便或皮肤颗粒。使用最先进的技术对该环境DNA进行测序，然后与数据库进行匹配以确定物种。“这种全新的方法有可能彻底改变生物多样性的研究，”苏黎世大学和瑞士联邦水生科学与技术研究所(Eawag)进化生物学和环境研究系教授Florian Altermatt说。

来自may and和海狸的DNA

Altermatt和他在Dübendorf的Eawag的团队最近通过在苏黎世州的一条河流Glatt的各个点收集水，然后提取所有的DNA，提供了这个想法的实际证据。研究协调员Altermatt解释说：“我们收集了一升水，这意味着我们可以从数量惊人的物种中提取DNA，从水生昆虫(如may)到生活在上游的海狸。” 将数千种生物的DNA与传统的生物多样性估计值进行了比较。这证实了检测到的生物实际上生活在这种环境中。

在先前的研究中，作者已经证明河流将DNA运输数公里。“这开辟了收集河流系统生物多样性信息的全新方法，”Altermatt说。“我们现在可以用与水化学相似的方式确定生物多样性。” 个别水样不仅包含有关水生生物的信息，还包含沿河发现的陆地生物。因此，科学家获得了生活在整个集水区的生物的指纹，并证明了环境DNA在确定从水生昆虫到哺乳动物的所有动物的生物多样性方面的潜力。

常规地确定生物多样性

UZH研究人员进行的研究表明，河流通过其独特的网络结构收集和运输含有水和陆地生物信息的DNA。由于该方法可以自动化，因此有可能在未来以前所未有的空间和时间分辨率获得有关生物多样性的数据。“我可以想象，州或联邦当局目前每天或每小时进行化学筛查的水样也可用于记录生物多样性，”Altermatt推测道。

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