关于昆虫DNA分析和生物多样性估计的新讨论

面对全球昆虫数量不断减少，科学家们不断扩大我们对全球无脊椎动物及其生物多样性的认识。昆虫是地球上最丰富的动物 - 它们超过全人类17倍。它们的丰富性，多样性和普遍性意味着昆虫在食物网和生态系统中起着基础作用，从授粉粮食作物花卉的蜜蜂到回收死树的白蚁。随着世界范围内昆虫种群的减少，仍然有新的物种被发现。

远程森林覆盖的新西兰Hauturu岛(也称为Little Barrier Island)的研究人员利用DNA测序编制了一份惊人的无脊椎动物生物多样性清单，向GenBank添加了大量无脊椎动物- 所有公开DNA序列的开放获取数据库。结果发表在本周美国生态学会的“ 生态应用 ”杂志上。

全球存在的无脊椎动物物种的数量是不确定的，并且难以使用需要由专家分类学家检查个体标本的传统方法来表征整个无脊椎动物群落。

这就是DNA测序的用武之地。这种方法被誉为解决地球未充分探索的生态系统生物多样性的工具。它允许基于更有效的分子分析来鉴定无脊椎动物标本。

奥克兰大学的研究员Andrew Dopheide及其同事将老式野外生物学与下一代DNA测序结合起来，探索利用组合数据集作为估计Hauturu岛上无脊椎动物总生物量的基础。他们从落叶样品，陷阱陷阱和土壤本身收集标本。

“在新西兰的背景下，我们并未发现任何其他基于生态系统的基于DNA的陆地无脊椎动物生物多样性调查，”Dopheide解释说。“此外，没有关于Hauturu无脊椎动物生物多样性的信息，尽管这是新西兰最原始和最重要的自然生态系统之一。”

在研究结束时，他们估计地上无脊椎动物群落包括超过1000种节肢动物物种(具有外骨骼，分段的身体和成对的关节附肢)，其中770种是昆虫，344种是甲虫。

他们测序的土壤产生了更丰富的样本。土壤是生物多样性 DNA分析的有前途的基础，因为它们包含多种生物群落以及包括DNA分子在内的生物碎片。科学家对土壤群落的了解远不如地上社区。

从土壤样本中他们能够估计出6856种节肢动物(不包括螨虫)，其中近4000种是昆虫。

甲虫(命令鞘翅目)最丰富，其次是锯蝇，黄蜂，蜜蜂和蚂蚁(命令膜翅目)，苍蝇(双翅目)，蝴蝶和飞蛾(鳞翅目)和各种Amphipoda-一种多样的小型虾类甲壳类动物主要发生在海洋中，也发生在淡水和一些陆地栖息地。

他们总共向GenBank添加了2500多个新的DNA序列，GenBank收集了来自100,000多种不同生物的数据，并已成为生物学领域研究的重要数据库。

“我们感到惊讶的是，很少有无脊椎动物已经在GenBank中代表，”多普海德说，“这表明尽管使用了非常传统的采集方法，我们已经恢复了大部分新的或研究很少的物种，并强调缺乏对这些重要的知识有机体...... GenBank中没有DNA序列的许多无脊椎动物确实是新物种，但我们不确定。“

随着全世界昆虫种群的减少，至少仍有新物种被测序和记录。这项工作由Dopheide等人完成。标志着这条道路，并设置了标准，将古老的自然科学与DNA测序相结合，以描述主导生态系统结构和功能的物种 ......同时惊叹于其中有多少是甲虫。