生态学家已经证明,物种在其环境中脱落的遗传物质不仅可以揭示物种的存在,还可以揭示整个种群遗传学的广泛信息。这些信息可以帮助研究人员确定新入侵种群的起源,并阻止进一步的入侵。环境 DNA(eDNA)的进步也为保护濒危和脆弱物种提供了新的可能性。
生态学家发现,物种的环境 DNA(eDNA)可以深入了解整个种群的遗传学,有助于追踪和防止入侵物种的扩散。这种 eDNA 的进步还有助于保护濒危物种,提供类似法医调查的见解。
这项研究的合著者、康奈尔大学阿特金森可持续发展中心主任大卫-洛奇(David Lodge)说:"为了保护生物多样性,我们越来越接近法医科学家每天在犯罪现场所做的工作。"
在这项发表在《美国科学院院刊》上的新研究中,研究人员证明,他们的方法成功地在整个五大湖和纽约手指湖对入侵的圆虾虎鱼进行了实地取样。
在五大湖研究中,研究人员在密歇根湖到奥奈达湖的13个地点收集了圆虾虎鱼的水样和组织样本,发现他们的eDNA取样方法可用于检测核遗传变异,从而分析物种内部的遗传多样性和变异。这些信息对自然资源管理者非常有用,因为它可以帮助他们追踪新入侵种群的来源,并通过确定入侵物种的移动方式和如何阻止它们来防止进一步入侵或将危害降到最低。
这一突破还可以帮助科学家了解濒危物种的种群情况,而不需要实际捕捉已经非常稀少和脆弱的动物。该研究的第一作者卡拉-安德烈斯(Kara Andres)说,经历种群衰退的物种可能会失去遗传多样性,而 eDNA 可以让研究人员更早地发现这些衰退现象。
安德烈斯曾是洛奇实验室的研究生,现在是圣路易斯华盛顿大学的博士后研究员。她与共同作者洛奇和何塞-安德烈斯(Jose Andrés)共同撰写了这篇论文,何塞-安德烈斯是康奈尔大学阿特金森学院的研究员,也是康奈尔大学环境DNA和基因组学核心设施的联合主任、高级研究助理。
Jose Andrés说:"这是将基因组学技术应用于水生eDNA样本时充分挖掘其潜力的重要一步。在不久的将来,我预计这项技术将使我们能够研究难以捉摸的物种的现状和健康状况。我相信这将产生深远的影响,尤其是在海洋环境中。"