研究人員通過分析一小部分河水樣本中的環(huán)境脫氧核糖核酸(eDNA)澄清了鰻鱺的分布。這可以更快、更有效地調查鰻鱺種群,有助于保護這一瀕危物種。研究成果發(fā)表在2月27日的《水生保護:海洋和淡水生態(tài)系統(tǒng)》上。
鰻魚是一種洄游魚類,在海洋中產(chǎn)卵,在沿海地區(qū)和河流中長大。世界上已知的物種有16種,分布在150個國家。鰻鱺遍布東亞。自古以來,它一直是人生活的重要組成部分:作為食物來源,傳統(tǒng)詩歌和藝術的主題,有時甚至作為崇拜的對象。然而,自20世紀70年代以來,鰻魚的捕獲量急劇下降,并于2014年被列入國際自然保護聯(lián)盟瀕危物種紅色名錄。
大多數(shù)鰻鱺的河流調查都使用電子機器。然而,這種方法需要大量的時間和資源,并且它可能無法為廣泛分布的物種收集足夠的數(shù)據(jù)。調查通常在白天進行,而鰻魚在晚上隱藏在植被和土壤中。
eDNA技術的快速發(fā)展可以通過提取和分析水中存在的脫氧核糖核酸來監(jiān)測水生生物的形態(tài),而無需捕獲生物本身。在這項研究中,研究小組調查了埃德娜分析是否可以用來顯示鰻魚的分布。他們從10條河流的125個上游和下游位置收集了1升樣本,并通過實時聚合酶鏈反應系統(tǒng)分析了這些樣本中的埃德娜。同時,他們在同一個地方進行了電鑄調查,并與埃德娜分析的結果進行了比較。
在91.8%的地方發(fā)現(xiàn)了鰻鱺的EDNA,其中鰻魚已經(jīng)通過電鑄得到確認(61個地方中的56個),在另外35個沒有發(fā)現(xiàn)個體鰻魚的地區(qū)(主要是上游)也檢測到了埃德娜。這表明eDNA分析比常規(guī)調查更敏感,可以檢測河流中鰻鱺的存在。鰻魚數(shù)量和生物量的電子洗滌數(shù)據(jù)也與埃德娜濃度呈正相關,這表明埃德娜可以幫助我們估計鰻魚的豐度和生物量。
在這項研究中,電泳每條河需要三個或更多的人,至少需要三天。埃德娜分析只需要兩個人采集水樣,最多半天,一個人在一天半內完成數(shù)據(jù)處理。在進行大規(guī)模分布調查時,EDNA分析法在人力和時間資源方面更好。
這種方法可以在更大范圍內調查人群。它是非致命的,非常適合監(jiān)測瀕危物種。該團隊目前正在使用eDNA分析來監(jiān)測和海外的鰻魚:它可以作為廣泛分布物種的國際統(tǒng)一方法。這可能對全世界鰻魚物種的保護和可持續(xù)利用有很大幫助。
EDNA分析法在應對外來鰻魚物種入侵方面也非常有效。在過去的20年里,有報道稱外國鰻魚(歐洲鰻魚和美國鰻魚)被放入水道。這些物種看起來像鰻魚一樣不易察覺。它們的壽命也很長,所以它們可能會長期影響生態(tài)系統(tǒng)。通過廣泛的調查與埃德娜分析,我們可以快速識別外來鰻魚種類及其分布。
這項研究是由研究員汐宮光板倉(神戶大學科學研究系)、助理教授良志郎瓦基亞(中央大學)、助理教授山本聰(京都大學)、副教授開福健三(中央大學)、副教授佐藤拓實和副教授南本俊一(均來自神戶大學)進行的。
板倉評論道:“埃德娜在河流中的濃度受水深和流速等物理特性的影響。接下來,我們必須闡明這些物理性質對埃德娜濃度的影響,以提高埃德娜分析的準確性?!?
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