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新方法利用DNA告诉你水里共有多少鱼

2020年7月18日7:49 环球解密

    河水、湖水和海水里,都含有生活在里面的动植物的基因信息。生态学家通过分析这些信息,评估水资源内的物种分布。这为无需搅扰水资源而监控水生生态系统提供了潜在途径。

    (Reiji Masuda, Kyoto University)

    日本几所大学和国家环境研究所联合完成、近期发表在《分子生态学》(Molecular Ecology)上的研究,报告了通过分析环境DNA,正确推测出水中特定生物种类数量的方法。

    生物体与环境互动的时候,不可避免地在环境内留下粪便、黏液、生殖细胞、脱落的皮肤、尸体和毛发等物质。它们都带有生物体的基因信息。研究人员把这些信息称作环境DNA。

    研究论文的主要作者深谷敬一(Keiichi Fukaya)介绍说,以前的研究方法把环境DNA与生物体的数量简化为一种固定的关系进行推测,其实在实际环境中,情况要复杂得多。

    他们新设计的数字化流体力学模型,从细胞的脱落、在环境内的流动,以至最后消逝的过程全都考虑在内,模拟一个水生环境的情况。之后利用模型反向推理,估算水中鱼的数量。

    研究人员将这个模型估算的结果,与利用回声波探测得到的结果进行对比,发现两者结果具有可比性。这意味着他们研究的环境DNA估测法已经较为准确。

    这一历时五年半项目的负责人近藤道夫(Michio Kondoh)说:“这项研究展示的框架和想法,为通过分析环境DNA监控生态环境内各个物种的数量奠定了基础。将实地观测、分子生物技术、和统计学模型相结合,环境DNA分析法的应用范围还可以扩展,不局限于决定目标物种的个体数量。”

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