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    新聞動態

    環境DNA追蹤海洋健康2020-11-23

          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的概念就被首次提出,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,能夠極大的減少對樣液中的微生物及其有效DNA片段的破壞性。
     
          在一份海水樣品中,可包含的DNA片段能達到上千萬個,而每一個物種能攜帶的DNA又是唯一的。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全世界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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