研究人员使用环境DNA检测大白鲨在当地海域的存在

但是现在人类可以嗅出来,由于研究人员之间的合作从加州大学圣芭芭拉分校和美国地质调查局(U.S. Geological Survey),与同事从加州州立大学长滩(CSULB)和中央密歇根大学(结算)。通过发展环境DNA(埃德娜),科学家和很快,也许,任何奇怪的人可以确定白鲨附近。

“这项研究的一个目标是一个救生员能够走到岸边,舀了一些水,摇它,看看白鲨,”凯文·拉弗蒂说,美国地质调查局的生态学家、研究员UCSB的海洋科学研究所(MSI)。他是新论文的主要作者”检测南加州白鲨与环境DNA,”发表在《海洋科学前沿》杂志上。

团队的结果添加到越来越多的证据表明,大白鲨,人数已下降由于过度捕捞,过去几年一直沿着加州海岸体验卷土重来。

根据CSULB教授,白鲨专家和研究的共同作者克里斯·劳死灰复燃的成功是由于从钓鱼,州和联邦的保护海洋哺乳动物种群的恢复和更好的渔业管理。

“然而,白鲨期间人口复苏跟更多的人比以往任何时候都使用的是沿海海洋娱乐,最终增加相互作用的可能性,”他说。“虽然目击的少年白鲨大幅上升沿加州在过去的八年里,并没有大幅增加在鲨鱼咬人。”

环境从环境中收集的DNA是遗传物质,而不是在一个活的有机体。动物会让这种粘液,粪便或摆脱skin-contain基因签名,可以解析,通过基因测序鉴定。科学家可以提取和放大特定基因在DNA片段中发现水样,并确定这些样本中包含的DNA来自一个特定的物种。

在Carpinteria,沿着海岸从加州大学圣芭芭拉分校劳声和卫星跟踪标记少年鲨鱼在夏季/秋季之一托儿所在南加州。拉弗蒂和劳想知道这些鲨鱼离开探测埃德娜羽。拉弗蒂几乎没有成功使用埃德娜样本鲨鱼直到埃德娜专家和MSI研究员克里斯Jerde共用一个新的协议他和CMU的安德鲁•马洪发达。

“十年前,我们开始着手埃德娜,“Jerde说,他是论文的合著者。此后“技术进步极大地提高了可靠性、可移植性和广泛应用的方法。”

使用新的种特异的基因分析称为数字滴PCR、CMU生物学教授和这项研究的合作者马洪设计特定的遗传标记从白鲨组织由劳送给他。马洪的学生,得Benesh,分析了水样盲目和控制。样品接近白鲨的鲨鱼聚合匹配的基因组织,而水一英里之外没有样品,确认水样本可以嗅出白鲨。

因为埃德娜可以用电流漂移,和鲨鱼可以长距离游泳的时间埃德娜降解,这种新方法只给出了一个粗略的了解,鲨鱼其实是在一个特定的时刻。不过,”克里斯·劳现在可以添加埃德娜对他的新白鲨监控程序,包括实时声学跟踪和无人机飞行,”拉弗蒂说。

海洋游泳和冲浪,沙滩游玩,白鲨人口的增加可能会引起关注。虽然白鲨不以人类(和青少年喜欢射线和其他鱼),他们肯定已经知道咬防御性,好奇心或错误的身份,导致严重或致命的伤害。环境DNA监测可以给救生员和其他人负责公共安全的线索时要格外警惕,也帮助海洋生物学家了解白鲨是���何恢复为了保护。

“我们现在可以样品埃德娜沿着海岸为白鲨做出更好的地图和季节,”拉弗蒂说,“如果我们能做到白鲨,我们可以为其他海洋物种,也是。”

劳补充道,“我们可以用埃德娜不仅确定大白鲨出现在海滩,也确定他们最喜欢的食物是有好,比如黄貂鱼。一旦我们能够更好的完善和调整方法,另一个目标将是艾德娜技术融入自主车辆表面可编程移动沿着海岸采样水和发送数据到云,以及文本警报当地救生员,大白鲨的存在在一个特定的位置。这项技术为未来带来了福音,实时监控附近。”

科学家们的研究结果证明,埃德娜测序已经成为一个强大的工具来跟踪的一般运动单一物种,以及实时监测区域的生物多样性。最初的工具来检测入侵物种的存在,如亚洲鲤鱼和牛蛙,埃德娜也被用来探测威胁和濒危物种,往往是难以捉摸的,比如阿罗约蟾蜍,加州red-legged青蛙和潮水鰕虎鱼。

“新埃德娜的进步不仅仅是允许一个物种被发现,而是水的DNA样本筛查所有鱼类或所有两栖动物物种,”Jerde说。“相同的技术用于解码人类基因组现在用于水样中所有的DNA序列。从这一点来看,我们可以监测鱼类资源,衡量稀有物种的存在与否,和更好的连接气候变化和污染是如何影响生物多样性。”