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你知道嗎？只需從海中舀一杯水，就能知道有哪些物種曾在附近生活。從微小的水滴中探知海洋魚類世界，這聽起來像是科幻小說中的情節(jié)，但實際上，這就是環(huán)境DNA(eDNA)的神奇之處。
“環(huán)境DNA”到底是一項什么技術？它對生物多樣性保護有怎樣的重要性？
01
環(huán)境DNA
環(huán)境DNA，簡稱eDNA，是指從環(huán)境樣本(如水、土壤、空氣等)中提取的DNA。
環(huán)境DNA技術從單個環(huán)境樣品中可檢測廣泛的物種多樣性，涵蓋“微生物到哺乳動物”。所有生物不論大小，都會留下“蛛絲馬跡”。魚類在水中生活時，會不斷地釋放DNA到周圍的環(huán)境中，這些DNA可以來自魚的皮膚、鱗片、糞便或其他生物活動。科學家將采集到的水樣通過過濾和提取技術，將水樣中的DNA分離出來，再利用聚合酶鏈式反應(PCR)技術進行擴增，經測序和比對分析確認DNA片段屬于哪些魚類。這就如同我們的“門牌號”，知道了“門牌號”，還能不知來自誰家？
環(huán)境DNA技術為我們提供了一種非侵入性的方法來監(jiān)測和研究魚類及其他水生生物。這不僅避免了對生物個體的傷害，還可以幫助我們在短時間內對大范圍區(qū)域進行生物監(jiān)測，及時了解生態(tài)系統的健康狀況。同時，此方法還可以檢測到低濃度的DNA，這意味著即使魚類數量很少，也能被發(fā)現。
02
環(huán)境DNA技術廣泛應用
環(huán)境 DNA 技術在生態(tài)學、生物學、環(huán)境科學、考古學等多個領域應用廣泛，從生物多樣性監(jiān)測的角度來看，它能夠幫助我們發(fā)現難以直接觀測到的稀有物種、瀕危物種，全面了解生態(tài)系統中的物種組成和分布情況，并幫助我們及時、靈敏地察覺入侵物種的存在，為防控措施的制定和實施爭取寶貴的時間。同時，環(huán)境 DNA 技術的使用，使我們無需依賴研究人員所掌握的形態(tài)學分類專業(yè)知識，避免了因物種形態(tài)相似或幼體難以鑒別等導致的誤判。
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環(huán)境DNA技術在魚類生物多樣性監(jiān)測中的應用
為加強海洋生物生態(tài)監(jiān)測技術創(chuàng)新，生態(tài)環(huán)境部《“十四五”生態(tài)環(huán)境領域重大工程任務清單》要求，“建立國家和重點流域水生生物多樣性基礎數據庫和水生生物標本庫”。
國家海洋環(huán)境監(jiān)測中心在2024年度的《全國海洋生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作實施方案》中，設置鴨綠江口、杭州灣、樂清灣、閩江口、北部灣試點開展魚類 eDNA 監(jiān)測，并鼓勵其他有條件的地區(qū)試點開展魚類 eDNA 監(jiān)測。
浙江省生態(tài)環(huán)境廳深入貫徹落實生態(tài)環(huán)境部、省委省政府部署要求，聯合國家海洋環(huán)境監(jiān)測中心組織開展杭州灣、樂清灣魚類eDNA監(jiān)測研究，委派浙江省海洋生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心具體實施。雙方對杭州灣、樂清灣共計27個監(jiān)測點位進行樣品采集、前處理、高通量測序、數據分析，根據測序后得到的結果通過比對分析確定魚類的種類，最終獲得基于環(huán)境DNA分析的杭州灣、樂清灣魚類多樣性分析報告，并逐步積累研究海域的魚類DNA數據庫。
通過應用探索，特別是eDNA技術與其他環(huán)境監(jiān)測技術相結合，掌握監(jiān)測區(qū)域的魚類多樣性和分布情況，研究魚類的遷徙、繁殖等行為，從而更好地了解生態(tài)系統的動態(tài)，為海洋保護區(qū)的管理和評估提供依據。
來源 | 浙江省生態(tài)環(huán)境海洋監(jiān)測中心
原標題：每一滴海水都是探索海洋魚類世界的新窗口——省海洋監(jiān)測中心開展魚類eDNA監(jiān)測
