与法医调查人员一样，科学家可以利用分子技术在南大洋收集的海水样本中检测南极磷虾的证据。这项革命性的技术可以从许多其他海洋生物(包括细菌、其他磷虾物种和鲸鱼)脱落的DNA分子的字母汤中识别南极磷虾的DNA。
现在，一种新的分子侦查方法第一次可以确定南极磷虾什么时候在“现场”留下了它们的DNA样本。
这项研究由澳大利亚南极部门的“环境DNA”分析师Leonie Suter博士领导，有望深入了解磷虾喜欢的海洋栖息地，包括其他方法难以研究的深海和冰下栖息地。
“在南大洋的许多地区，我们几乎看不到磷虾的踪迹二手整机，”苏特博士说。“我们开发的新技术使我们能够估计磷虾在水中移动时脱落的DNA是最近脱落的，还是更古老的。能够检测这些脱落的DNA片段将使我们能够观察以前从未观察过的地方。这可以帮助我们了解磷虾如何利用这些栖息地，并有助于更准确地估计磷虾的丰度和分布，用于渔业管理。”
这项技术依赖于这样一个事实，即所有生物细胞内的长链DNA在细胞死亡时开始降解或分裂成更小的片段，DNA被释放到环境中。在磷虾中，这包括它们何时排便，何时“蜕皮”和脱落坚硬的外骨骼。
“新近脱落的DNA片段较长，而较老的DNA则退化为较小的片段，”苏特博士说。
为了利用这一点，研究小组开发了分子标记，使他们能够识别水样中是否含有更多的较长的“年轻”片段或较短的“旧”片段。
每个水样中短片段和长片段的比例表明DNA是否最近脱落。
苏特博士说:“使用这种新的分子方法，如果我们从海底取一小块水样，我们就可以从磷虾留下的微小DNA痕迹中检测到磷虾的存在。”“如果我们检测到很多长DNA片段，那么我们可以说磷虾最近可能一直在使用深海栖息地。如果我们发现了更多的短碎片，那么这种物质很可能已经漂浮了一段时间，可能来自其他地方，包括表面。”
苏特博士说，这种方法可以帮助磷虾渔业管理，让科学家测量磷虾在新栖息地的丰度和分布，而传统的船舶测量技术很难到达这些新栖息地。
“越来越多的证据表明，磷虾将深海作为表面的另一种栖息地，它们以浮游植物为食。但是很难用声学仪器和拖网来监测海底，因为它们通常被限制在船舶周围的区域，”她解释说。
“为了有效地管理磷虾渔业，我们需要知道磷虾的数量。但如果你只在水面上测量磷虾，你可能会错过深水中相当大比例的动物，所以对数量的估计是不准确的。”
该团队在澳大利亚南极分部磷虾水族馆的实验室实验中开发了这项技术，然后在一次南极补给航行中收集的海水样本上进行了测试。
研究小组现在将他们的DNA方法与其他磷虾调查方法进行比较，包括声学和拖网。
“在2021年南极洲东部的开车视频疼痛有声音免费软件APP教育网一次大型磷虾调查中，我们穿过磷虾群，收集了地表和海底之间的水样。我们还使用船上的声学仪器、拖网和视觉观测来跟踪和测量蜂群，”Suter博士指出。
“在水样上使用我们的DNA标记，看看结果如何补充其他方法收集的数据，这将是很有趣的。我们能直接比较吗?我对它的潜力感到非常兴奋。”
这项研究发表在《环境DNA》杂志上。
更多信息:Leonie Suter等人，南极磷虾(Euphausia superba)的环境DNA:测量DNA碎片增加了定量调查的时间方面，环境DNA(2023)。DOI: 10.1002 / edn3.394
由澳大利亚南极计划提供
引用本文:DNA探测器揭示了隐藏的南极磷虾(2023,1月23日)，检索自2023年1月23日https://phys.org/news/2023-01-dna-detector-exposes-hidden-antarctic.html
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