技術升級，海水中DNA信息讀取，將幫助我們識別更多的深海生物

2020-11-09 成長聚焦

宇宙、海洋，同樣神秘並充滿未知


廣闊的宇宙外天空是一個充滿未知的世界，但是我們的家園地球，其實我們也不是十分了解它，對於人類來說它同樣神秘，比如海洋的深海區域。那裡黑暗，寒冷和難以到達的深淵，還有外表奇異的魚類和其他生物等等，其中許多物種從未經過科學鑑定，還有更多根本都無緣一見。

上天入海，對於我們人類來說都很重要

海洋約佔地球表面的71%，平均深度約3800米，已知海洋最深處是位於西太平洋的馬裡亞納群島東部的馬裡亞納海溝，其深度為11034米；海洋擁有大約13.4億立方千米的水，約佔地球水資源供應的97%；海洋中的生物更是數不勝數，想要對海洋生物有更全面的了解，以現在傳統探測方法根本是不可能完成的任務。而且，以我們目前的科技水平，我們對海洋可以說是知之甚少。海洋是生命孕育的搖籃，想要知道生命的奧秘，那我們對它的探索就是必不可少的，所以上天入海是同樣重要。


（eDNA）元條形碼技術的出現

隨著讀取遺傳信息的新技術的出現，許多領域科技都發生了很大的優化與變革，包括海洋領域。為了更全面的了解深海生物，加拿大科研團隊最近研究出了一個新的方法，就是通過觀察它們在海水中留下的殘餘DNA，用以評估深海動物，這種方法被稱為環境DNA（eDNA）元條形碼。它主要是對海水樣本進行測序，樣本中包含有機體散落的遺傳密碼，並以此來了解海洋中的種群密度和物種的多樣性。不同生物的基因組都有一部分編碼著特定物種的基因，通過這種方法，這部分特定基因就像條形碼一樣，可以識別出每種生物。


傳統深海採樣技術效率極低，局限性大

傳統的深海採樣方法是採用拖網和誘餌相機，但這種方法只能提供一些不算清晰的照片和影像，讓後續的識別工作難度極大，並且還有一個很大的局限性，就是它只能捕獲採樣時經過的生物，效率是非常低的。


元條形碼技術的優勢，未來將成為主流技術

但元條形碼技術則不然，每個活著生物體都會脫落DNA，無論是在諸如皮膚細胞這樣的體細胞中，還是在尿液和糞便等排出物中都會含有DNA，這就意味著，在海水樣本中會含有更多關於生物的信息。雖然傳統的深海採樣方法也可以識別出很多物種，但在更極端的環境中，eDNA元條形碼將能夠在深海中做更多的工作、發揮更大的優勢，勢必在未來會成為主流的海洋生物識別技術。


前期準備中，即將投入到實際應用

目前，為了讓這種方法儘快發揮作用，科研團隊正在努力地建立最佳的樣本量和用於讀取樣本的實驗室技術。不久的將來，它就將開始進行實際應用，我們人類對海洋的了解必然會更進一步。

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