Rhodeus atremius suigensis是日本一種瀕危物種，在日本的岡山自然棲息地面臨局部滅絕。岡山大學(xué)的大學(xué)調(diào)查科學(xué)家開(kāi)發(fā)了一種新的環(huán)境DNA調(diào)查方法，可以幫助該物種的科學(xué)保護(hù)工作。Credit: Kazuyoshi Nakata
（神秘的家利境地球uux.cn）據(jù)美國(guó)物理學(xué)家組織網(wǎng)（by Okayama University）：河流系統(tǒng)的變化、過(guò)度捕撈和新的用環(huán)入侵物種的出現(xiàn)可能導(dǎo)致棲息在水生生態(tài)系統(tǒng)中的本地魚(yú)類(lèi)數(shù)量急劇下降。在日本的瀕危Ashida河流域，以前大量發(fā)現(xiàn)的物種鳑鲏（Rhodeus atremius suigensis）現(xiàn)在正面臨局部滅絕。這令人擔(dān)憂，鳑鲏因?yàn)樗还J(rèn)為淡水生態(tài)系統(tǒng)魚(yú)類(lèi)多樣性保護(hù)的種群指示物種。
保護(hù)本地水生動(dòng)物群的日本保護(hù)工作需要對(duì)大片區(qū)域進(jìn)行實(shí)地研究，以了解不同物種的岡山棲息地需求和種群密度。這是大學(xué)調(diào)查一項(xiàng)具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)，需要大量的科學(xué)時(shí)間和精力。為了克服這一障礙，家利境科學(xué)家通常專(zhuān)注于小區(qū)域，并追蹤活生物體丟棄到其環(huán)境中的DNA。這種環(huán)境DNA（或eDNA）可以被分析，以非侵入性和時(shí)效性的方式識(shí)別最近訪問(wèn)過(guò)該地區(qū)的物種。
最近，來(lái)自日本岡山大學(xué)的科學(xué)家使用eDNA不僅調(diào)查了日本福山市Ashida河流域中的豬籠草的存在，還調(diào)查了豬籠草分布和種群密度。他們采用了聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）技術(shù)的半定量eDNA分析方法。
他們開(kāi)發(fā)了DNA引物，檢測(cè)到了一段suigensis的線粒體DNA，這使得他們的分析僅對(duì)這一特定物種具有高度特異性。他們的研究結(jié)果發(fā)表在《景觀與生態(tài)工程》上。
領(lǐng)導(dǎo)這項(xiàng)研究的岡山大學(xué)的Kazuyoshi Nakata教授說(shuō)：“在進(jìn)行實(shí)地調(diào)查之前，我們首先確認(rèn)了這種分析在水族館實(shí)驗(yàn)中的實(shí)用性。”。“我們?cè)贏shida河流域的一條農(nóng)業(yè)通道的48個(gè)點(diǎn)設(shè)置了捕魚(yú)器，并檢查了魚(yú)類(lèi)存在與eDNA濃度之間的關(guān)系。”
研究團(tuán)隊(duì)還包括岡山大學(xué)的大冢康子女士、濱田麻由子博士、坂本達(dá)也教授，以及國(guó)家農(nóng)業(yè)和食品研究組織的小泉博士。
研究人員發(fā)現(xiàn)，eDNA濃度隨下游通道距離的不同而變化，距離越遠(yuǎn)，eDNA的濃度越低。中田教授表示：“我們的結(jié)果可以作為檢測(cè)到下游eDNA的距離和數(shù)量的參考，這將有助于指導(dǎo)未來(lái)的保護(hù)調(diào)查。”。
因此，研究人員可以驗(yàn)證eDNA的濃度是否指示了綏氏R.a.suigensis的分布和豐度。由于這項(xiàng)技術(shù)只需要對(duì)野外的水進(jìn)行采樣，即使是當(dāng)?shù)鼐用褚部梢詭椭M(jìn)行生態(tài)調(diào)查。未來(lái)的保護(hù)工作可以將從這些調(diào)查中獲得的信息應(yīng)用于設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)膽?zhàn)略。
該技術(shù)具有高度的可擴(kuò)展性，可以在更大的區(qū)域復(fù)制。此外，隨著相應(yīng)的分子工具（如特異引物）的發(fā)展，這項(xiàng)技術(shù)也可用于調(diào)查其他瀕危物種。這不僅有助于促進(jìn)瀕危物種的保護(hù)，而且有助于在當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)的參與下提高對(duì)生物多樣性保護(hù)重要性的認(rèn)識(shí)。