《从海水中收集的DNA可能携带鲸鲨的秘密》

  • 来源专题:转基因生物新品种培育
  • 编译者: 丁倩
  • 发布时间:2016-12-07
  • 通过漂浮在海洋中脱落细胞的DNA,科学家已能确定世界上最大最神秘动物之一的鲸鲨的种群规模及遗传特性。这项工作标志着研究人员第一次能够利用所谓的环境DNA(eDNA)估测一种水生物种的遗传特征,这种技术能够帮助科学家无需下水,就能研究一系列海洋动物的种群及健康情况。

    这项研究的源头可以追溯到2007年的一个夏日,当时一名工人在位于卡塔尔沿岸的马士基石油公司埃尔沙辛油田钻井平台上看到了惊人的一幕:一群约100头鲸鲨在附近的海面上进食。科学家之前从未预料到这种体积如校车般世界上最大的鱼类会频繁出现在这一海域,该油田很快便成为了研究这种濒危物种的热门地。

    由于鲸鲨经常远离海岸很难被定位,生物学家Eva Egelyng Sigsgaard和她的团队采集了包含有鲸鲨与其他海洋动物自然脱落的皮肤细胞的海水。研究人员从中分离了这些细胞,提取出DNA并进行了测序,然后基于某些基因组的存在,用软件确定了一些鲸鲨DNA。Sigsgaard团队还发现,这些细胞可作为近期鱼类活动的优良指示器。因为紫外线和微生物只需要几天便能够把鲸鲨的环境DNA分解为无法探测的小片段,而他们的样本可能追踪到最近路过的鲸鲨。

    研究人员随后利用DNA估测了具有繁殖能力的雌鲸鲨的数量——大约71000头。鲸鲨似乎在基因上分为两组,而这一估算反映的是印度-太平洋组中雌性鲸鲨的数量。这一数值与实际组织样本估算出的结果大体一致。

    在另一项相关研究中,科学家指出,在格陵兰海域采集的eDNA揭示出哪些鱼类通常最有可能被深海拖网捕捞,而这一发现将革命性地改变海洋物种的研究方式。因为与拖网穿过海底收集组织样本的方式相比,使用eDNA更廉价、更容易。

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    • 2018年6月8日,在世界海洋日的这一天,澳大利亚联邦科学与工业研究组织(CSIRO)的科学家他们通过收集来自西澳大利亚宁戈罗礁鲸鲨种群的DNA样本来确定世界的年龄,同时也给出了他们测试的地点和深度的数据信息。这项工作是CSIRO和必和必拓合作的一项长达五年高达540万美元的研究合作项目中的其中一项研究成果。 众所周知鲸鱼是海中最大的鱼类,但鲸鲨的行为却非常难以捉摸。鲸鲨被吸引到宁古罗礁上来捕食,形成珊瑚礁多样的海洋生态系统的一部分,对于研究海洋发展具有重大意义。因此CSIRO与必和必拓合作对鲸鲨开展广泛的研究,包括龟标、深浅水珊瑚礁调查和海洋碎片评估。 随着深浅礁研究以及监测海龟和鲨鱼的数量,CSIRO研究人员已经对珊瑚礁中发现的海洋碎片进行了量化。宁格罗礁海水和岸上的海洋碎片水平处在低水平,例如墨尔本港的海洋碎片量是宁格鲁北部海滩的500倍。不过,海洋生物(包括在宁格罗礁的鲸鲨)不会对未来的海洋威胁有免疫力。CSIRO高级科学家Richard Pillans博士介绍说他们从鲸鲨获取的遗传样本提供关键的年龄数据,可以帮助估计澳大利亚西海岸和印度洋东部的数量,并且还将使用卫星标签来追踪鲸鲨以便了解他们的行为。 CSIRO的科学家认为鲸鲨和海洋环境的潜在影响还有很多需要研究和学习的地方,通过与必和必拓之间的合作也突出了合作开发复杂海洋庇护研究科学知识的重要性,是实现可持续研究和探索的有效途径。 (陈松丛 编译) 联系我们: 中国科学院武汉文献情报中心 情报网网站:http://marine.whlib.ac.cn 机构网站:http://www.whlib.ac.cn/ 邮箱:marine@mail.whlib.ac.cn 电话:027-87197630
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    • 编译者:zhoubz
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