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今年五月初,深圳灣海域有不明漂浮物蔓延了數千平方米,有些在陽(yáng)光照射下,還呈現出赤紅色帶狀分布。市海洋監測中心通報稱(chēng),深圳灣海域發(fā)生赤潮異彎藻和中肋骨條藻赤潮,但未見(jiàn)魚(yú)類(lèi)死亡現象,將持續監測。
▲深圳灣海域出現赤潮
赤 潮
Red Tide
赤潮是在特定環(huán)境條件下,海水中某些浮游植物、原生動(dòng)物或細菌高度聚集引起水體變色的一種有害生態(tài)現象。而且,根據引發(fā)赤潮的生物種類(lèi)和數量的不同,海水有時(shí)也呈現黃、綠、褐色等不同顏色。赤潮是海洋污染的信號,除了對海洋生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生危害,其生物產(chǎn)生的生物毒素可通過(guò)食物鏈傳遞至其它動(dòng)物體內及人類(lèi)。
應對生態(tài)危機的新幫手——DNA測序技術(shù)
DNA作為遺傳信息存在于生物的每一個(gè)細胞中。而細胞和遺傳物質(zhì)進(jìn)入環(huán)境成為環(huán)境DNA(environmental DNA, eDNA)的途徑有很多,比如海洋生物掉落的皮膚細胞、鱗片、排泄物等組織。
早在上世紀80年代,環(huán)境DNA的概念就被*提出,研究者利用環(huán)境DNA識別水中的微生物。到2010年前后,研究者將環(huán)境DNA技術(shù)引入海洋調查中研究生物多樣性。
▲海洋中的微生物
尤其深海區域里,有大量的外表奇異的魚(yú)類(lèi)和其他生物等等,其中許多物種從未經(jīng)過(guò)科學(xué)鑒定,還有很多根本無(wú)緣一見(jiàn)。如果靠傳統捕撈手段,研究者在同一海域能捕獲到約20種不同的魚(yú)類(lèi),但利用環(huán)境DNA,在同一水域中則可以檢測出100多個(gè)物種。環(huán)境DNA技術(shù)能夠在深海中做更多的工作、發(fā)揮更大的優(yōu)勢。
蘭格精密泵助力研究海洋生物多樣性
▲蘭格的WT600-2J(搭載YZII25泵頭)
在海洋科考船的實(shí)驗室,研究者在搭建海水級聯(lián)過(guò)濾系統中,通過(guò)使用蘭格的WT600-2J(搭載YZII25泵頭),轉速控制在200rpm,驅動(dòng)樣液通過(guò)過(guò)濾器,將海水微生物過(guò)濾到特定孔徑的膜上,可用于后續DNA測序。而蘭格蠕動(dòng)泵由于剪切力低,能夠極da的減少對樣液中的微生物及其有效DNA pian段的破壞性。
在一份海水樣品中,可包含的DNA pian段能達到上千萬(wàn)個(gè),而每一個(gè)物種能攜帶的DNA又是唯yi的。將樣品中獲得的遺傳標記序列與可能物種的數據庫DNA序列進(jìn)行比對,便可確認DNA來(lái)自什么物種。
此外,eDNA還可以幫助監測物種的數量,甚至還能檢測出該海域是否被污染。從這樣的小樣本中得到的信息可能會(huì )改變*科學(xué)家對于生態(tài)系統的理解和保護方式。
保護環(huán)境與我們的生活息息相關(guān)
隨著(zhù)社會(huì )經(jīng)濟的快速發(fā)展和人類(lèi)活動(dòng)的加劇,環(huán)境污染日益嚴重。海洋生物多樣性持續下降,是 21 世紀面臨的重大危機之一,而由于缺乏關(guān)于生物多樣性及分布狀況的知識,目前仍存在著(zhù)非常大的挑戰。地球是我們共同生存的家園,保護環(huán)境與我們的生活息息相關(guān)。