使用DNA技术来监测淡水的质量

您将一小勺沟渠水倒入DNA扫描仪中,然后瞧一瞧:您确切知道沟渠可容纳哪些动植物。好吧,这还不是那么简单,但是据博士说。候选人凯文·比恩杰斯(Kevin Beentjes),我们已经可以。对于他的博士学位 研究中,他研究了如何更快,更便宜地完成此任务。

水生植物之间有大型长靴和渔网:这是生物学家目前如何确定哪种动物生活在沟渠或池塘中的方法。“某些物种的存在或不存在说一些关于水的质量,” Beentjes说。“目前,我们仍然主要依靠人工确定。我们全国中小学教育资源网在现场对大型动物进行计数,我们收集较小的动物以在显微镜下一一识别。”

这项工作非常耗费劳力,一位生物学家收集动物也使沟渠中的生活不安。“此外,结果还取决于评估样本的生物学家,” Benetjes补充说。“甲虫专家不能很好地识别蠕虫,反之亦然。” DNA技术的使用可能会改变所有这一切。

DNA条形码和样品冰沙可识别动物

Beentjes解释说,DNA可以两种方式用于监测水质。“在两种情况下,我们都使用所谓的DNA条码。这些都是特定物种特有的D​​NA短片。借助庞大的数据库,我们可以查找哪种动物属于哪种条码。”

首先,DNA条形码可用于识别手动收集的动物。“我们将所有样品放入搅拌机中,”比尼杰说。“从所得的冰沙中,我们提取DNA并将其与数据库中的参考文献进行比较。” 这种方法对于乍一看很难区分的动物物种(例如不同种类的尺虫或微小浮游生物)特别有用。但是,对于某些物种,例如蜗牛,DNA仍然不够清晰,而其他群体在数据库中的代表仍然很差。对于这些人群,DNA尚未广泛应用。

“我们发现了与传统方法一样多的物种,但是结果并没有完全重叠。因此,我们用不同的方法发现了部分物种。因此,我认为DNA鉴定尚不能直接替代传统方法,但是这些方法可以很好地互补。”

水中的DN**段已经给出了很好的指示

如果您可以完全跳过收集步骤,那就更好了。Beentjes:“每种生物都会留下痕量的DNA,例如通过脱落皮肤,排泄物或在繁殖过程中留下痕迹。我们称这种环境DNA或eDNA。通过采集水样并过滤掉eDNA,生物学家可以使用DNA条形码以确定哪些种类的动物生活在水中。再次,对于一些物种这个已经工作得很好,特别是对于较大的品种是落后很多的DN**段的假期,根据Beentjes。“但甲虫,覆盖着坚硬的装甲,几乎会丢失任何身体物质,因此很难找到。”

生活实验室中的DNA水扫描

Beentjes与环境科学研究所(CML)合作,还在Levend实验室的沟渠中测试了eDNA技术。在这个室外实验室中,生物学家研究了有害物质对自然环境中水生生物的影响。“我们调查了eDNA是否适合测量人造肥料和杀虫剂的**影响,” Beentjes说。“我们确实可以清楚地看到对水生生物的**影响。因为我们还研究了细菌和浮游生物,所以与仅使用传统方法相比,我们可以获得的信息也要多得多。”

我们如何使用DNA技术?

尽管技术尚待完善,但是Benetjes认为已经可以很好地利用它们了。“我们可以使用DNA扫描来快速监视很多地方。我们可以将它们用作快速扫描,以指示需要进行更多研究的地方。我们还可以更好地关注那些无法通过使用DNA正确可视化的动物。传统方法,例如浮游生物和微生物(请参见box Living Lab)。使用eDNA,我们可以对生态系统有更广阔的视野!”

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