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科学家从空气检测到溪流中的鲑鱼DNA — 等级 B2 — a piece of fish sitting on top of a box

科学家从空气检测到溪流中的鲑鱼DNACEFR B2

2025年12月8日

改编自 U. Washington, Futurity CC BY 4.0

照片: J F, Unsplash

等级 B2 – 中高级
6 分钟
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一项发表在 Scientific Reports 的研究报告,研究团队在华盛顿州 Issaquah Creek(靠近 Issaquah Salmon Hatchery)通过空气采样检测到了秋季迁徙的科霍鲑(Coho salmon)eDNA。研究构思来自华盛顿大学的Aden Yincheong Ip,他在奥林匹克半岛徒步时想到能否从空气中回收鱼类遗传物质。

采样方案包括在距溪流10到12英尺处的多个地点放置过滤器,每次放置持续24小时,采样分布在8月至10月的6个不同日子。每次测试四种滤器类型:三种竖直滤器和一个用于捕捉沉降颗粒的开放式2升去离子水容器。回到实验室后,研究人员从滤器上洗脱eDNA,并用针对科霍鲑的标记通过聚合酶链式反应(PCR)定量测量。

研究发现,尽管空气中检测到的鲑鱼DNA量比水中少约25,000倍,但空气eDNA的浓度随观测到的迁徙趋势而变化,而且与孵化场的目视计数波动一致。研究团队把空气和水中的eDNA数据与孵化场目视计数融合进统计模型,以追踪洄游期间鱼群数量的升降,表明该方法可能用于指示各溪流中的分布位置与相对丰度。

研究者指出,降雨、风、湿度和温度等环境变量仍需进一步研究。华盛顿大学教授、eDNA Collaborative主任Ryan Kelly称这项工作处于eDNA可能性的前沿,Ip也表示该技术把空气、水和鱼类在定量上联系起来。研究由 David and Lucile Packard Foundation 和 Oceankind 资助,来源为华盛顿大学。

  • 采样距离与时长:10–12英尺,24小时
  • 采样期:8月至10月的6个不同日子
  • 主要方法:滤器采样、洗脱eDNA、PCR检测

难词

  • eDNA环境中遗传物质的碎片
  • 采样收集样本以做检测
    空气采样
  • 过滤器用于截留固体或颗粒
    滤器
  • 洗脱把目标物从固体上分离
  • 聚合酶链式反应用于扩增DNA的实验方法
    聚合酶链式反应(PCR), PCR
  • 目视计数通过肉眼直接数数量
  • 统计模型用来分析数据的数学方法

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讨论问题

  • 研究者说空气eDNA可以指示分布和相对丰度。你认为用空气eDNA监测鱼类相比传统方法有什么优点和限制?请举例说明。
  • 文章提到降雨、风、湿度和温度等环境变量需要进一步研究。你觉得哪一种变量可能对空气eDNA影响最大?为什么?
  • 如果要把这项方法推广到其他溪流,研究团队在采样设计或数据解释上应注意哪些问题?

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