利用DNA技术追踪海洋生物

麦吉尔大学海洋生态学家珍妮弗周日正在为加拿大太平洋沿岸的海洋物种追踪带来尖端的DNA分析。

随着海洋生物在水中移动，它们每小时都会留下数万份DNA。被称为环境DNA(eDNA)的这些特征分子在一到七天内仍然可检测到，并且有可能为研究人员提供比依赖于捕获个体生物的常规调查更详细的生态群落图片。周日共同验证的基于的eDNA的技术可靠性跟踪物种应对变化的物理环境，并在生态群落他们在其中生活。

“我们知道物种正在应对气候变化，但我们没有跟踪它，”周日说。

“对于生态学，为了做出更好的预测，为了应对这些变化并调整我们的管理系统，我们需要跟踪正在发生的变化.eDNA使我们能够以前所未有的分辨率检测物种在时间和空间上的存在。这使我们能够检测范围变化，同时也知道自然变异是什么。“

理解数据

周日一直与不列颠哥伦比亚省的Hakai研究所合作，收集eDNA分析样本。目的是确定获得给定区域内物种的准确图像所需的采样水平。在2018年夏天，周日和她的合作者从卡尔弗特岛和温哥华岛海岸的150多个地点收集海水，覆盖海底条件各异的地区，间隔从15米到30公里不等。

在McGill可持续发展系统倡议(MSSI)创意基金的支持下，周日将使用metabarcoding分析样本，这种技术可以放大水中痕量的DNA。该技术的变化可以缩小搜索范围，仅显示某些类型的动物 - 例如鱼类 - 或扩大它以包括除细菌以外的所有生物。

“通过一个样本，我们可以检测出数百种物种。我们可以描述社区并观察它是如何变化的，”周日说。

eDNA metabarcoding提供的数据可以与现有的各种物种生态角色信息相结合，让研究人员深入了解物种如何应对变化，不仅在物理环境中，而且在社区构成中。

建立一个网络

收集水样的相对简单性意味着有可能扩大eDNA采样以覆盖整个海岸线。周日和她在Hakai Institute的合作者正在开发一种非专业人员可以轻松使用的采样套件。周日设想了太平洋沿岸公民科学家网络 - 这个网络将使当地社区能够发挥作用，监测对他们来说重要的海洋生态系统，同时大大扩大研究人员可用的数据，以寻求回答有关国家和跨国规模的问题。

“你得到了所有这些输出，”周日说。“渔业，当地社区谁关心什么是来来往往，加拿大对我们的海岸线上的事情如何发展感兴趣以及它们如何与美国相互作用。然后你就有了生态和问题，关于物种是如何被环境和通过生物相互作用。“