加州大学洛杉矶分校、加州大学圣克鲁兹分校和洛杉矶自然历史博物馆的研究人员在美国最繁忙的港口进行了一个试点项目，他们为非科学家创造了一种方法，让他们可以使用复杂的DNA测试来帮助追踪鱼类和其他海洋动物的种群。

该测试仅通过分析一公升的水样，并找到动物脱落的DNA痕迹，就能确定哪些物种生活在水体中。该试点项目由洛杉矶和长滩港口的管理人员进行，证明了环境DNA (eDNA)可以补充效率较低、侵入性更强的传统调查方法。

与来自港口的工作人员合作，帮助研究人员简化了通常复杂的过程，使非学术人员也能使用。他们开发的新指南发表在《PeerJ》杂志上，港口经理是合著者。

这一进展很重要，因为根据《清洁水法》和《国家环境政策法》的要求，在国家水体内或周围工作的人必须进行定期监测，以证明他们没有伤害野生动物。研究表明，eDNA测试可以帮助补充传统的调查方法，比如进行水下潜水进行可视化调查，这可能很耗时，或者拖着收集网进行捕获和释放调查，这可能会给野生动物带来压力或杀死它们。

加州大学洛杉矶分校生态和进化生物学教授、加州大学洛杉矶分校环境与可持续发展研究所成员、该研究的合著者保罗·巴伯说:“eDNA是一个非常强大的工具，可以帮助人们深入了解栖息在生态系统中的动植物。”

这项研究的作者创建了一个DNA指数，这样港口水样中的遗传物质就可以与已知生活在那里的物种相匹配。

“我们的指南将使那些不是分子生物学家，也没有获得海洋生物学博士学位的资源管理人员可以访问eDNA调查。”主要作者扎卡里·戈尔德说，他在加州大学洛杉矶分校(UCLA)攻读生态学博士期间完成了这项工作。

在港口综合设施的七次试验中，研究人员分析了在同一地点采集的12个1升样本中的eDNA，同时港口管理人员将收集网拖到200米的地方来捕捉活样本。eDNA测试不仅发现了渔网捕获的17个物种中的16个，还发现了渔网遗漏的55个额外物种。

长滩港高级环境专家贾斯汀·鲁迪(Justin Luedy)表示，与研究人员合作研究新兴科学令人兴奋。

他说:“我们将关注这一领域的发展，以确定它是否有一天可以应用于港口对圣佩德罗湾的定期生物调查。”“这样的科学创新可以帮助我们进一步扩大对港口生物多样性的了解，以及我们的水和沉积物管理项目是如何随着时间的推移改善港口条件的。”

来自港口管理人员的输入帮助科学家解决了关于该方法在现实环境中如何工作的担忧——例如，eDNA采样是否能在几英里外捕捉到鱼类的痕迹，或者是否足够精确，以确定鱼类是否在特定区域茁壮成长。研究人员也很好奇，eDNA是否能从相对接近但不同栖息地的样本中检测出鱼类种群的差异，比如从浅海草床和100英尺深的draft中。

戈尔德说:“根据我们发现的物种的变化，我们实际上可以分辨出距离仅50英尺的水样之间的差异，这意味着我们在精细的空间尺度上获得了非常高的分辨率。”“海洋保护区只有一英里左右宽，而eDNA足够详细，我们能够在保护区内外采集样本，并分辨出鱼类群落的差异。

作者开发的指南包括五个主要步骤:

确定要寻找的物种。

创建这些物种的DNA参考数据库。

控制污染的假阳性。

确定物理上的距离和取样的频率。

将结果存档以跟踪更改。

研究人员面临的一个挑战是，通过港口运输的大量海鲜造成了一些“假阳性”——eDNA测试无意中从实际上并不生活在那里的鱼类身上提取了少量遗传物质。通过将eDNA调查放在之前的视觉调查之上，科学家们能够从最终结果中安全地排除已知不在港口生活的物种。

一项eDNA调查可能需要24到48小时来识别单个物种，而只需5天就可以识别整个群落中的物种。eDNA调查的成本约为100美元，是传统监测方法的十分之一到五分之一。

戈尔德现在就职于美国国家海洋和大气管理局，他说，eDNA测试的速度、低成本和便利性甚至可以帮助研究人员近乎实时地跟踪气候变化的影响。

他说:“这对于监测气候变化非常有用，因为我们可以每月对数十个地点进行采样，而不是每年只对少数几个地点进行采样。”

“例如，我们可以以同样的成本监测400个或更多的海带森林岩礁，而不仅仅是对目前在该州持续监测的80个海带森林岩礁进行采样，使我们能够跟踪物种是如何随着海洋变暖而变化的。”

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注：本文由院校官方新闻直译，仅供参考，不代表指南者留学态度观点。